KR20180069046A - Josephson current source systems and methods - Google Patents

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KR20180069046A
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오퍼 나아만
도날드 엘. 밀러
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노스롭 그루먼 시스템즈 코포레이션
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Abstract

본 발명의 일 실시예는 조셉슨 전류원(Josephson current source) 시스템을 기술한다. 상기 시스템은 직렬 루프에 배열되는 복수의 스테이지들을 포함하는 플럭스-셔틀(shuttle) 루프를 포함한다. 상기 복수의 스테이지들 각각은 적어도 하나의 조셉슨 정션(junction)을 포함한다. 상기 플럭스-셔틀 루프는, 활성화(activation)될 때, 출력 인덕터를 통해 제공되는 DC 출력 전류를 생성하기 위해 유도적으로(inductively) 커플링된 AC 클록 신호에 응답하여 상기 플럭스-셔틀 루프 주위의(about) 상기 복수의 스테이지들 각각에 있는 상기 적어도 하나의 조셉슨 정션을 순차적으로 트리거하도록 구성될 수 있다. 상기 시스템은 또한 상기 플럭스-셔틀 루프를 활성화시키도록 구성되는 플럭스 인젝터 시스템을 포함한다. 상기 플럭스 인젝터 시스템은 미리 결정된 비활성화 임계치로 증가하는 상기 DC 출력 전류의 진폭에 응답하여 상기 플럭스-셔틀 루프를 자동으로 비활성화시키도록(deactivate) 추가적으로 구성된다.One embodiment of the present invention describes a Josephson current source system. The system includes a flux-shuttle loop including a plurality of stages arranged in a series loop. Each of the plurality of stages includes at least one Josephson junction. The flux-shuttle loop, when activated, is responsive to an AC clock signal inductively coupled to produce a DC output current provided through the output inductor, about sequentially triggering the at least one Josephson junction in each of the plurality of stages. The system also includes a flux injector system configured to activate the flux-shuttle loop. The flux injector system is further configured to automatically deactivate the flux-shuttle loop in response to the amplitude of the DC output current increasing to a predetermined deactivation threshold.

Description

조셉슨 전류원 시스템들 및 방법Josephson current source systems and methods

본 발명은 일반적으로 양자 및 기존(classical) 디지털 초전도 회로들에 관한 것으로서, 구체적으로 조셉슨 전류원(Josephson current source) 시스템들 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates generally to quantum and classical digital superconducting circuits, and more specifically to Josephson current source systems and methods.

본 출원은 2015년 11월 17일에 출원된 미국 특허출원 제 14/943671호로부터의 우선권을 주장하며, 상기 미국 특허출원의 내용 전체가 참조로서 본 명세서에 포함된다.The present application claims priority from U.S. Patent Application No. 14/943671, filed on November 17, 2015, the entire contents of which are incorporated herein by reference.

초전도 디지털 기술은 이전에 없던 높은 속도, 낮은 전력 소실(dissipation) 및 낮은 동작 온도의 장점을 가진 컴퓨팅 및/또는 통신 리소스들을 제공한다. 초전도 디지털 기술은 CMOS 기술의 대안으로서 발달하였고, 전형적으로 조셉슨 정션들(Josephson junctions)을 활용하는 단일 플럭스(single flux) 양자 초전도 회로에 기초하는 초전도체를 포함하고, 20 Gb/s (기가바이트/초) 또는 그보다 큰 전형적인 데이터 레이트(data rate)에서 액티브 디바이스 당 1 nW (나노와트) 미만의 전형적인 신호 전력 소실을 보여줄 수 있고, 약 4 켈빈(Kelvin)의 온도에서 동작할 수 있다. 조셉슨 정션들이 액티브 디바이스들인 특정 초전도 회로들은 상기 조셉슨 정션들의 DC 전류 바이어스를 요구할 수 있다. 전형적인 시스템들은 바이어스 저항 네트워크를 직접적으로 이용하여 상기 바이어스 전류를 제공할 수 있고, 이는 스퓨리어스(spurious) 자기장과 높은 전력 소실로부터 발생한 열을 발생시킬 수 있다. 이러한 회로들에서의 전력 버짓(budget)은, 상기 액티브 디바이스가 스위칭 중인지의 여부와 무관하게 바이어스 저항 네트워크에서 소실될 수 있는, 정적 전력 소모에 의해 좌우될 수 있다.Superconducting digital technology provides computing and / or communication resources with the advantages of unprecedented high speed, low power dissipation and low operating temperature. Superconducting digital technology has evolved as an alternative to CMOS technology and includes superconductors based on a single flux quantum superconducting circuit typically utilizing Josephson junctions and has a 20 Gb / ) Or at typical data rates greater than that, it can exhibit typical signal power dissipation of less than 1 nW (nanowatts) per active device and can operate at a temperature of about 4 Kelvin. Certain superconducting circuits in which Josephson junctions are active devices may require DC current bias of the Josephson junctions. Typical systems can use the bias resistance network directly to provide the bias current, which can generate heat resulting from spurious magnetic fields and high power dissipation. The power budget in these circuits may be dictated by the static power consumption, which may be lost in the bias resistor network, regardless of whether the active device is switching or not.

본 발명의 일 실시 예는 조셉슨 전류원(Josephson current source) 시스템을 기술한다. 상기 시스템은 직렬 루프에 배열되는 복수의 스테이지들을 포함하는 플럭스-셔틀(shuttle) 루프를 포함한다. 상기 복수의 스테이지들 각각은 적어도 하나의 조셉슨 정션(junction)을 포함한다. 상기 플럭스-셔틀 루프는, 활성화(activation)될 때, 출력 인덕터를 통해 제공되는 DC 출력 전류를 생성하기 위해 유도적으로(inductively) 커플링된 AC 클록 신호에 응답하여 상기 플럭스-셔틀 주위의(about) 상기 복수의 스테이지들 각각에 있는 조셉슨 정션들을 순차적으로 트리거하도록 구성될 수 있다. 상기 시스템은 또한 상기 플럭스-셔틀 루프를 활성화시키도록(activate) 구성되는 플럭스 인젝터 시스템을 포함한다. 상기 플럭스 인젝터 시스템은 미리 결정된 비활성화(deactivation) 임계치로 증가하는 상기 DC 출력 전류의 진폭(amplitude)에 응답하여 상기 플럭스-셔틀 루프를 자동으로 비활성화시키도록(deactivate) 추가적으로 구성된다.One embodiment of the present invention describes a Josephson current source system. The system includes a flux-shuttle loop including a plurality of stages arranged in a series loop. Each of the plurality of stages includes at least one Josephson junction. The flux-shuttle loop, when activated, is configured to generate a DC output current through an output inductor, wherein the AC-clock signal is inductively coupled to generate a DC output current through the output inductor, ) May be configured to sequentially trigger Josephson junctions in each of the plurality of stages. The system also includes a flux injector system configured to activate the flux-shuttle loop. The flux injector system is further configured to automatically deactivate the flux-shuttle loop in response to an amplitude of the DC output current increasing to a predetermined deactivation threshold.

본 발명의 다른 실시 예는 DC 출력 전류를 생성하기 위한 방법을 포함한다. 상기 방법은 클록 변환기(transformer)의 1차(primary) 인덕터를 통해 AC 클록 신호를 제공하는 단계를 포함한다. 상기 클록 변환기는 플럭스-셔틀 루프의 복수의 스테이지들 중 적어도 두 개의 스테이지들과 함께 루프에 배열되는 2차(secondary) 인덕터를 포함한다. 상기 복수의 스테이지들은 직렬 순차 루프(series sequential loop)에 배열될 수 있다. 상기 방법은 상기 복수의 스테이지들 중 하나의 스테이지에서 단일 플럭스 양자(single flux quantum (SFQ)) 펄스를 생성하기 위해 플럭스 인젝터(injector) 시스템으로 DC 인젝션 신호를 제공하는 단계를 더 포함한다. 상기 SFQ 펄스는 상기 복수의 스테이지들 각각에 있는 조셉슨 정션의 순차적인 트리거링에 기초하여 DC 출력 전류를 생성하기 위해 출력 인덕터에서 전압 펄스들을 생성하도록 상기 복수의 스테이지들을 통해 전파(propogate)될 수 있다. 상기 플럭스 인젝터 시스템은 상기 DC 인젝션 신호의 진폭(amplitude)에 대한 상기 DC 출력 전류의 진폭에 기초하여 상기 플럭스-셔틀 루프를 자동으로 비활성시키고 그리고 재활성시키도록(reactivate) 구성될 수 있다.Another embodiment of the present invention includes a method for generating a DC output current. The method includes providing an AC clock signal through a primary inductor of a clock transformer. The clock converter includes a secondary inductor arranged in a loop with at least two of the plurality of stages of the flux-shuttle loop. The plurality of stages may be arranged in a series sequential loop. The method further includes providing a DC injection signal to a flux injector system to generate a single flux quantum (SFQ) pulse at one of the plurality of stages. The SFQ pulse may be propogated through the plurality of stages to produce voltage pulses in the output inductor to produce a DC output current based on sequential triggering of the Josephson junction in each of the plurality of stages. The flux injector system may be configured to automatically deactivate and reactivate the flux-shuttle loop based on the amplitude of the DC output current with respect to the amplitude of the DC injection signal.

본 발명의 다른 실시예는 직렬 루프에 배열된 제1스테이지, 제2스테이지, 제3스테이지 및 제4스테이지를 포함하는 플럭스-셔틀 루프를 기술한다. 상기 제1스테이지, 상기 제2스테이지, 상기 제3스테이지 및 상기 제4스테이지 각각은 적어도 하나의 조셉슨 정션을 포함한다. 상기 플럭스-셔틀 루프는, 활성화되었을 때, 유도적으로 커플링된 AC 클록 신호에 응답하여 상기 플럭스-셔틀 루프 주위의 상기 제1스테이지, 상기 제2스테이지, 상기 제3스테이지 및 상기 제4스테이지들 각각에 있는 조셉슨 정션을 순차적으로 트리거하도록 구성되고, 상기 AC 클록 신호는 약 90˚ 만큼 위상이 다른 동-위상 컴포넌트 및 직교-위상 컴포넌트를 포함한다. 상기 시스템은 또한 상기 제1스테이지 및 상기 제3스테이지와 연관되고 그리고 상기 제1스테이지 및 상기 제3스테이지 각각에 있는 조셉슨 정션의 순차적인 트리거링에 연관된 전류 스텝을 수신하도록 구성되는 제1스토리지 인덕터를 포함한다. 상기 시스템은 또한 상기 제2스테이지 및 상기 제4스테이지와 연관되고 그리고 상기 제2스테이지 및 상기 제4스테이지 각각에 있는 조셉슨 정션의 순차적인 트리거링에 연관된 전류 스텝을 수신하도록 구성되는 제2스토리지 인덕터를 포함한다. 상기 시스템은 또한 상기 제1스토리지 인덕터 및 상기 제2스토리지 인덕터 각각에 커플링되고 상기 제1스토리지 인덕터와 상기 제2스토리지 인덕터 각각을 통해 제공되는 전류 스텝에 응답하여 DC 출력 전류를 제공하도록 구성되는 출력 인덕터를 포함한다. 상기 시스템은 상기 플럭스-셔틀 루프를 활성화시키도록 구성되며, 상기 DC 출력 전류의 진폭에 기초하여 상기 플럭스-셔틀 루프를 자동으로 비활성시키고 그리고 재활성시키도록 추가적으로 구성되는 플럭스 인젝터 시스템을 더 포함한다.Another embodiment of the present invention describes a flux-shuttle loop comprising a first stage, a second stage, a third stage and a fourth stage arranged in a series loop. Each of the first stage, the second stage, the third stage, and the fourth stage includes at least one Josephson junction. The flux-shuttle loop, when activated, causes the first stage, the second stage, the third stage and the fourth stage around the flux-shuttle loop in response to an inductively coupled AC clock signal, And the AC clock signal comprises a quasi-phase component and a quadrature-phase component that are out of phase by about 90 degrees. The system also includes a first storage inductor configured to receive a current step associated with the sequential triggering of Josephson junctions associated with the first stage and the third stage and in each of the first stage and the third stage do. The system also includes a second storage inductor configured to receive a current step associated with the sequential triggering of the Josephson junction in the second stage and in the fourth stage and in each of the second and fourth stages do. The system also includes an output coupled to each of the first storage inductor and the second storage inductor and configured to provide a DC output current in response to a current step provided through the first storage inductor and the second storage inductor, And an inductor. The system further comprises a flux injector system configured to activate the flux-shuttle loop and to be further configured to automatically deactivate and reactivate the flux-shuttle loop based on the amplitude of the DC output current.

도 1은 초전도 회로 시스템의 일례를 나타낸다.
도 2는 조셉슨 전류원 회로의 일례를 나타낸다.
도 3은 타이밍 다이어그램의 일례를 나타낸다.
도 4는 플럭스 인젝터 시스템의 일례를 나타낸다.
도 5는 플럭스 다이어그램의 일례를 나타낸다.
도 6은 DC 출력 전류를 생성하기 위한 방법의 일례를 나타낸다.
1 shows an example of a superconducting circuit system.
2 shows an example of a Josephson current source circuit.
3 shows an example of a timing diagram.
4 shows an example of a flux injector system.
5 shows an example of a flux diagram.
6 shows an example of a method for generating a DC output current.

본 발명은 일반적으로 양자 및 기존(classical) 디지털 초전도 회로들에 관한 것으로, 구체적으로 조셉슨 전류원(Josephson current source) 시스템들 및 방법에 관한 것이다. 상기 조셉슨 전류원은 직렬 루프에 배열된 복수의 스테이지들을 포함하는 플럭스-셔틀 루프를 포함한다. 스테이지들 각각은 초전도 양자 간섭 디바이스(superconducting quantum interference device (SQUID))로서 배열될 수 있고, 따라서 적어도 하나의 조셉슨 정션(junction)을 포함한다. 상기 조셉슨 전류원은 또한 바이어스 변환기들(transformers)과 클록 변환기들의 세트, 각각이 스테이지들 중 적어도 하나의 스테이지와 연관되는 스토리지 인덕터들의 세트 및 DC 출력 전류를 제공하도록 구성되는 출력 인덕터를 포함한다. 상기 클록 변환기들은 상기 AC 클록 신호를 상기 플럭스-셔틀 루프에 유도적으로(inductively) 커플링하도록(또는 연결하도록) 구성되고, 그 결과, AC 클록 신호는 플럭스-셔틀(shuttle) 루프에서 바이어스 전류를 제공한다. 상기 조셉슨 전류원은 또한 플럭스 인젝터 시스템을 포함한다. 예컨대, 초기화 시, 상기 플럭스-셔틀 루프 주위의(about) 스테이지들 각각을 통해 전파하는(propogate) 단일 플럭스 양자(single flux quantum (SFQ)) 펄스에 기초하여 상기 플럭스-셔틀 루프를 활성화(activate)시키기 위해, 상기 플럭스 인젝터 시스템은 상기 SFQ 펄스를 주입하도록 구성될 수 있다. 따라서, 상기 플럭스-셔틀이 활성화될 때, 상기 스테이지들 각각에 있는 조셉슨 정션(들)은 상기 AC 클록 신호의 주파수에 기초하여 상기 플럭스-셔틀 루프 주위로(around) 상기 SFQ 펄스를 순차적으로 전파하기 위해 트리거된다. 예컨대, 상기 SFQ 펄스는 상기 AC 클록 신호의 포지티브(positive) 또는 네거티브(negative) 사이클czycle)에서 주어진 스테이지를 통해 전파할 수 있다. 상기 SFQ 펄스는, 각각의 스테이지에서 생성된 전압 펄스에 응답하여 상기 출력 인덕터로 전류 스텝을 제공하기 위해 상기 각각의 스테이지와 연관된 스토리지 인덕터로 제공될 수 있고, 그 결과, 상기 출력 인덕터는 상기 AC 클록 신호의 각각의 포지티브 및 네거티브 사이클들에서 각각의 스테이지로부터 제공되는 전압 펄스들에 기초하여, 상기 DC 출력 전류를 제공한다.The present invention relates generally to quantum and classical digital superconducting circuits, and more particularly to Josephson current source systems and methods. The Josephson current source includes a flux-shuttle loop including a plurality of stages arranged in a series loop. Each of the stages may be arranged as a superconducting quantum interference device (SQUID) and thus comprises at least one Josephson junction. The Josephson current source also includes a set of bias converters and clock converters, a set of storage inductors, each associated with at least one of the stages, and an output inductor configured to provide a DC output current. The clock converters are configured to inductively couple (or connect) the AC clock signal to the flux-shuttle loop, such that the AC clock signal is coupled to a bias current in a flux-shuttle loop to provide. The Josephson current source also includes a flux injector system. For example, at initialization, the flux-shuttle loop is activated based on a single flux quantum (SFQ) pulse that propogates through each of the about stages of the flux-shuttle loop. The flux injector system may be configured to inject the SFQ pulse. Thus, when the flux-shuttle is activated, the Josephson junction (s) in each of the stages sequentially propagates the SFQ pulse around the flux-shuttle loop based on the frequency of the AC clock signal . For example, the SFQ pulse may propagate through a given stage in a positive or negative cycle czycle of the AC clock signal. The SFQ pulse may be provided to a storage inductor associated with the respective stage to provide a current step to the output inductor in response to a voltage pulse generated at each stage such that the output inductor is coupled to the AC clock And provides the DC output current based on voltage pulses provided from each stage in each of the positive and negative cycles of the signal.

예컨대, 상기 AC 클록 신호는 동-위상(in-phase) 부분과 직교-위상(quadrature-phase) 부분을 포함하는 직교 클록 신호일 수 있고, 상기 플럭스-셔틀 루프는 4개의 스테이지들을 포함할 수 있다. 제1클록 변환기의 1차(primary) 인덕터는 상기 AC 클록 신호의 상기 동-위상 부분을 전파할 수 있고, 상기 제1클록 변환기의 2차(secondary) 인덕터는 제1스테이지 및 제3스테이지와 함께 직렬로 배열될 수 있다. 유사하게, 제2클록 변환기의 1차 인덕터는 상기 AC 클록 신호의 상기 직교-위상 부분을 전파할 수 있고, 상기 제2클록 변환기의 2차 인덕터는 제2스테이지 및 제4스테이지와 함께 직렬로 배열될 수 있다. 그러므로, 상기 제1스테이지와 상기 제2스테이지는 상기 AC 클록 신호의 동-위상 컴포넌트와 직교-위상 컴포넌트의 제1사이클(예컨대, 포지티브 사이클) 각각에서 전파되는 SFQ 펄스에 각각 응답하여, 상기 제1클록 변환기와 상기 제2클록 변환기를 통해 제1플럭스 상태로부터 제2플럭스 상태로 각각 설정되고, 상기 AC 클록 신호의 상기 동-위상 컴포넌트와 상기 직교-위상 컴포넌트의 제2사이클(예컨대, 네거티브 사이클) 각각에서 전파되는 SFQ 펄스에 각각 응답하여 상기 제2플럭스 상태로부터 상기 제1플럭스 상태로 재설정된다. 유사하게, 상기 제3스테이지와 상기 제4스테이지는 상기 AC 클록 신호의 상기 동-위상 컴포넌트와 상기 직교-위상 컴포넌트의 상기 제2사이클 각각에서 전파되는 SFQ 펄스에 각각 응답하여, 상기 제1클록 변환기와 상기 제2클록 변환기를 통해 상기 제2플럭스 상태로부터 상기 제1플럭스 상태로 각각 설정되고, 상기 AC 클록 신호의 상기 동-위상 컴포넌트와 상기 직교-위상 컴포넌트의 상기 제1사이클 각각에서 전파되는 SFQ 펄스에 각각 응답하여 상기 제1플럭스 상태로부터 상기 제2플럭스 상태로 재설정된다.For example, the AC clock signal may be an orthogonal clock signal comprising an in-phase portion and a quadrature-phase portion, and the flux-shuttle loop may include four stages. The primary inductor of the first clock converter is capable of propagating the in-phase portion of the AC clock signal, and the secondary inductor of the first clock converter is coupled with the first and third stages Can be arranged in series. Similarly, the primary inductor of the second clock converter is capable of propagating the quadrature-phase portion of the AC clock signal, and the secondary inductor of the second clock converter is arranged in series with the second and fourth stages . Thus, the first stage and the second stage are each responsive to SFQ pulses propagating in a first cycle (e.g., a positive cycle) of a quadrature-phase component of the AC clock signal and a quasi-phase component of the AC clock signal, Phase component of the AC clock signal and a second cycle (e.g., a negative cycle) of the quadrature-phase component of the AC clock signal, respectively, from the first flux state to the second flux state via the clock converter and the second clock converter, And is reset from the second flux state to the first flux state in response to each SFQ pulse propagated in each of the first and second flux states. Similarly, the third stage and the fourth stage are each responsive to SFQ pulses propagating in each of the co-phase component of the AC clock signal and the second cycle of the quadrature-phase component, Phase component of the AC clock signal and the SFQs propagating in the first cycle of the quadrature-phase component, respectively, from the second flux state to the first flux state via the second clock converter, And is reset from the first flux state to the second flux state in response to each pulse.

게다가, 상기 플럭스 인젝터 시스템은 상기 DC 출력 전류의 진폭(amplitude)에 기초하여 상기 플럭스-셔틀 루프를 자동으로 비활성시키고 그리고 재활성시키도록 구성된다. 예컨대, 상기 플럭스 인젝터 시스템은 상기 제1스테이지의 부분을 형성할 수 있고, 상기 플럭스 인젝터 시스템에 유도적으로 커플링된 DC 인젝션 신호를 수신할 수 있다. 따라서, 상기 DC 인젝션 신호는 상기 플럭스 인젝터 시스템내에서 인젝션 전류를 생성할 수 있고, 상기 인젝션 전류는 상기 DC 출력 신호에 대한 활성화 임계치와 비활성화 임계치를 설정할 수 있는 진폭을 포함한다. 예컨대, 상기 DC 출력 신호는 상기 인젝션 전류와 반대인 전류 방향을 가지는 피드백 전류를 제공하기 위해 상기 플럭스 인젝터 시스템에 유도적으로 커플링될 수 있다. 그러므로, 상기 피드백 전류에 응답하여 그리하여, 상기 비활성화 임계치를 초과하여 증가하는 상기 DC 출력 전류에 응답하여, 상기 제1스테이지는 상기 플럭스-셔틀 루프를 통한 SFQ 펄스의 전파를 유지하기 위해 각각의 조셉슨 정션을 트리거하는데 충분한 것보다 적은 플럭스를 가지고, 따라서 상기 플럭스-셔틀 루프를 자동으로 비활성화시킨다. 이에 따라, 상기 플럭스-셔틀 루프는 대략 0의 전력을 소비하는 비활성화된 휴지 상태(quiescent state)를 유지한다. 상기 DC 출력 전류가, 연관된 회로 디바이스들에 의해 소비되는 것에 응답하는 것처럼, 활성화 임계치 미만으로 감소할 때, 상기 제1스테이지 내의 플럭스는 상기 각각의 조셉슨 정션을 트리거하는데 충분하도록 증가하고, 따라서, 상기 DC 출력 전류가 증가하기 시작하도록 상기 플럭스-셔틀 루프를 자동적으로 재활성화시킨다. 이에 따라, 상기 조셉슨 전류원은 보다 효율적인 방식으로 전류 소비 요구들을 만족시키기 위해 자율적으로 활성화하고 그리고 비활성화할 수 있다.In addition, the flux injector system is configured to automatically deactivate and reactivate the flux-shuttle loop based on the amplitude of the DC output current. For example, the flux injector system may form part of the first stage and receive a DC injection signal inductively coupled to the flux injector system. Thus, the DC injection signal can generate an injection current in the flux injector system, and the injection current includes an amplitude that can set an activation threshold and an inactivation threshold for the DC output signal. For example, the DC output signal may be inductively coupled to the flux injector system to provide a feedback current having a current direction opposite to the injection current. Thus, in response to the feedback current, in response to the DC output current increasing above the deactivation threshold, the first stage is configured to control the respective Josephson junctions < RTI ID = 0.0 >Lt; RTI ID = 0.0 > flux-shuttle loop, < / RTI > Thus, the flux-shuttle loop maintains a deactivated quiescent state that consumes approximately zero power. When the DC output current decreases below an activation threshold, such as in response to being consumed by associated circuit devices, the flux in the first stage is increased enough to trigger the respective Josephson junction, The flux-shuttle loop is automatically reactivated so that the DC output current begins to increase. Thus, the Josephson current source can autonomously activate and deactivate to meet current consumption requirements in a more efficient manner.

도 1은 초전도 회로 시스템(10)의 일례를 나타낸다. 예컨대, 초전도 회로 시스템(10)은 메모리 또는 프로세싱 시스템들과 같이, 다양한 고전(classical) 및 양자 컴퓨팅 애플리케이션들(computing applications) 중 임의의 애플리케이션으로 구현될 수 있다. 초전도 회로 시스템(10)은, DC 출력 전류(IOUT)로서 도 1에 도시된, DC 출력 전류를 수신하는 디바이스(12)를 포함한다. 예컨대, DC 출력 전류(IOUT)는 디바이스(12)를 구동하기 위한 드라이버 신호로서 제공될 수 있다. 예컨대, 디바이스(12)는 메모리 셀로 판독 전류(read current) 또는 기록 전류(write current)를 제공하기 위한 것과 같은 메모리 드라이버에 대응할 수 있다.Fig. 1 shows an example of a superconducting circuit system 10. Fig. For example, the superconducting circuit system 10 may be implemented in any of a variety of classical and quantum computing applications, such as memory or processing systems. The superconducting circuit system 10 includes a device 12 that receives the DC output current, shown in FIG. 1, as the DC output current I OUT . For example, the DC output current I OUT may be provided as a driver signal for driving the device 12. For example, the device 12 may correspond to a memory driver such as to provide a read current or a write current to a memory cell.

초전도 회로 시스템(10)은 또한 AC 클록 신호(CLK)에 응답하여 DC 출력 전류(IOUT)를 생성하도록 구성되는 조셉슨 전류원(14)을 포함하고, AC 클록 신호(CLK)는 조셉슨 전류원(14)과 연관된 클록 신호에 대응할 수 있다. 예컨대, 클록 신호(CLK)는 실질적으로 일정한(substantially constant) 주파수(예컨대, 대략 5GHz 또는 10GHz)와, 상호 양자 로직(reciprocal quantum logic (RQL)) 초전도 회로들에 적용 가능한 것과 같은, AC 전류 진폭(magnitude)(예컨대, 대략 2mA RMS)을 가지는 정현파(sinusodial waveform)일 수 있다. 조셉슨 전류원(14)은 DC 인젝션 신호(INJ)를 수신하는 것으로 도시되고, DC 인젝션 신호(INJ)는 DC 출력 전류(IOUT)를 생성하기 위해 조셉슨 전류원(14)을 활성화시키도록 조셉슨 전류원(14)으로 제공될 수 있다. 게다가, 본 명세서에서 더 자세히 기술되는 바와 같이, DC 인젝션 신호(INJ)는 조셉슨 전류원(14)의 자동 비활성화(deactivation) 및 재활성화(reactivation)를 위한 적어도 하나의 임계치에 대한 크기를 설정할 수 있다.The superconducting circuit system 10 also includes a Josephson current source 14 configured to generate a DC output current I OUT in response to an AC clock signal CLK and the AC clock signal CLK is coupled to a Josephson current source 14, Lt; / RTI > For example, the clock signal CLK may have a substantially constant frequency (e.g., about 5 GHz or 10 GHz) and an AC current amplitude (e.g., about 10 GHz), such as applicable to reciprocal quantum logic (RQL) a sinusoidal waveform having a magnitude (e.g., about 2 mA RMS). The Josephson current source 14 is shown as receiving a DC injection signal INJ and the DC injection signal INJ is coupled to the Josephson current source 14 to activate the Josephson current source 14 to produce a DC output current I OUT . ). ≪ / RTI > The DC injection signal INJ can set a magnitude for at least one threshold for automatic deactivation and reactivation of the Josephson current source 14. In addition,

도 1의 예시에서, 조셉슨 전류원(14)은 플럭스-셔틀 루프(flux-shuttle loop; 16)를 포함한다. 플럭스-셔틀 루프(16)는 클록 신호(CLK)의 주파수에 기초하여 플럭스-셔틀 루프(16) 주위로 단일-플럭스 양자(single-flux quantum) 펄스(즉, 플럭손(fluxon))를 전파하도록 구성되는 복수의 스테이지들을 포함할 수 있다. 본 명세서에서 기술된 바와 같이, 상기 SFQ 펄스에 대한 용어 "전파(propagate)"는 플럭스-셔틀 루프의의 주어진 스테이지 내의 조셉슨 정션의 트리거링(triggering)을 통해 생성되는 SFQ 펄스를 서술하고, 그 결과, (예컨대, 클록 신호(CLK)를 통하여) 바이어스 전압과 결합된, SFQ 펄스의 전압은 플럭스-셔틀 루프의 다음 스테이지의 조셉슨 정션으로 하여금 다른 SFQ 펄스를 생성하도록 야기하며, 후속 펄스도 같은 방식으로 생성이 야기된다. 본 명세서에서 기술된 바와 같이, 플럭스-셔틀 루프(16)에 대한 용어 "루프"는 마지막 스테이지가 첫 번째 스테이지에 커플링 될 수 있도록, 플럭스-셔틀 루프의 스테이지들의 실질적으로 직렬 루프(예컨대, 순환적circular)) 배열을 기술한다. 그러므로, 플럭스-셔틀 루프(16)가 활성화될 때, 상기 SFQ 펄스는 실질적으로 연속적으로 플럭스-셔틀 루프(16) 주위로 전파할 수 있다. 게다가, 본 명세서에서 기술된 바와 같이, 상기 SFQ 펄스에 대한 용어 "플럭스-셔틀 루프 주위로 전파"는, AC 클록 신호(CLK)의 주어진 위상에서, 플럭스-셔틀 루프(16)의 스테이지들 각각에서 SFQ 펄스가 하나의 스테이지로부터 다음 스테이지로 순차적인 방법으로 전파하도록, 하나의 스테이지에서 생성된 상기 SFQ 펄스가 다른 SFQ 펄스를 생성하기 위해 다음 스테이지로 전파하도록, 플럭스-셔틀 루프(16)의 각 스테이지에서 개별적으로 생성되는 SFQ 펄스를 기술한다. In the example of Figure 1, the Josephson current source 14 includes a flux-shuttle loop 16. The flux-shuttle loop 16 is configured to propagate a single-flux quantum pulse (i.e., fluxon) around the flux-shuttle loop 16 based on the frequency of the clock signal CLK And may comprise a plurality of stages configured. As described herein, the term "propagate " for the SFQ pulse describes an SFQ pulse that is generated through triggering of a Josephson junction in a given stage of a flux-shuttle loop, The voltage of the SFQ pulse, combined with the bias voltage (e.g., via the clock signal (CLK)), causes the Josephson junction of the next stage of the flux-shuttle loop to generate another SFQ pulse, ≪ / RTI > The term "loop" for the flux-shuttle loop 16, as described herein, refers to a substantially continuous loop of stages of the flux-shuttle loop (e.g., Circular)) array. Therefore, when the flux-shuttle loop 16 is activated, the SFQ pulses can propagate substantially continuously around the flux-shuttle loop 16. Further, as described herein, the term "propagation around the flux-shuttle loop" for the SFQ pulse is defined as the propagation of the SFQ pulse at a given phase of the AC clock signal CLK at each of the stages of the flux- Shuttle loop 16 so that the SFQ pulses generated in one stage propagate to the next stage to generate another SFQ pulse so that the SFQ pulses propagate from one stage to the next in a sequential manner. Lt; RTI ID = 0.0 > SFQ < / RTI >

예컨대, 조셉슨 전류원(14)은 또한 바이어스 변환기들과 클록 변환기들의 세트, 각각이 플럭스-셔틀 루프(16)의 스테이지들 중 적어도 하나의 스테이지와 연관된 스토리지 인덕터들의 세트 및 DC 출력 전류(IOUT)를 제공하도록 구성되는 출력 인덕터를 포함한다. 클록 변환기들은, AC 클록 신호(CLK)가 플럭스-셔틀 루프(16) 내에 바이어스 전류를 제공하도록, AC 클록 신호(CLK)를 유도적으로 플럭스-셔틀 루프(16)에 커플링하도록 구성된다. 조셉슨 전류원(14)은 또한 플럭스 인젝터 시스템(18)을 포함한다. 예컨대, 초기화 시, 플럭스 인젝터 시스템(18)은 플럭스-셔틀 루프(16) 주위의 스테이지들 각각을 통해 전파하는 SFQ 펄스에 기초하여 플럭스-셔틀 루프(16)를 활성화시키기 위해 상기 SFQ 펄스를 주입하도록 구성될 수 있다. 따라서, 플럭스-셔틀 루프(16)가 활성화될 때, 스테이지들 각각의 조셉슨 정션(들)은 AC 클록 신호(CLK)의 주파수에 기초하여 플럭스-셔틀 루프(16) 주위로 상기 SFQ 펄스를 전파하기 위해 트리거한다. 예컨대, 상기 SFQ 펄스는 AC 클록 신호(CLK)의 각 포지티브 또는 각 네거티브 사이클에서 주어진 스테이지를 통해 전파할 수 있다. 상기 SFQ 펄스는, 상기 AC 클록 신호의 각 포지티브 및 네거티브 사이클들에서 각 스테이지로부터 제공된 전압 펄스들에 기초하여 상기 출력 인덕터가 상기 DC 출력 전류를 제공하도록, 상기 출력 인덕터로 전류 스텝을 제공하기 위해 각각의 스테이지와 연관된 스토리지 인덕터로 제공된다. 그러므로, DC 출력 전류(IOUT)는 클록 신호(CLK)의 주파수에 기초하여 상기 출력 인덕터로 순차적으로 제공되는 전류 스텝들에 기초하여, 상기 출력 인덕터를 통해 흐를 수 있다. 예컨대, 상기 전류 스텝들은, 결과적인 전압(resulting voltage) 펄스들이 DC 출력 전류(IOUT)를 제공하기 위해 상기 출력 인덕터 내에서 통합(integrate)될 수 있도록, 스토리지 인덕터들 각각으로 작은 전압(예컨대, 대략 2㎶/GHz)을 제공하는 SFQ 펄스들에 기초하여 생성될 수 있다.For example, the Josephson current source 14 may also include a set of bias converters and clock converters, a set of storage inductors and a DC output current I OUT , each associated with at least one of the stages of the flux-shuttle loop 16 / RTI > The clock converters are configured to inductively couple the AC clock signal CLK to the flux-shuttle loop 16 such that the AC clock signal CLK provides a bias current in the flux-shuttle loop 16. The Josephson current source 14 also includes a flux injector system 18. For example, at initialization, the flux injector system 18 may inject the SFQ pulses to activate the flux-shuttle loop 16 based on the SFQ pulses propagating through each of the stages around the flux-shuttle loop 16 Lt; / RTI > Thus, when the flux-shuttle loop 16 is activated, the Josephson junction (s) of each of the stages will propagate the SFQ pulse around the flux-shuttle loop 16 based on the frequency of the AC clock signal CLK Trigger. For example, the SFQ pulse may propagate through a given stage in each positive or each negative cycle of the AC clock signal CLK. The SFQ pulse is generated to provide a current step to the output inductor such that the output inductor provides the DC output current based on voltage pulses provided from each stage in each positive and negative cycles of the AC clock signal Lt; RTI ID = 0.0 > storage < / RTI > Therefore, the DC output current I OUT can flow through the output inductor based on the current steps sequentially provided to the output inductor based on the frequency of the clock signal CLK. For example, the current step are, the resulting voltage (resulting voltage) pulses to integrate (integrate) in the output inductor to provide a DC output current (I OUT), a voltage to the storage inductor, respectively (e. G. Gt; / 2 < / RTI > GHz).

게다가, 플럭스 인젝터 시스템(18)은 DC 출력 전류(IOUT)의 진폭에 기초하여 자동으로 플럭스-셔틀 루프(16)를 비활성시키고 그리고 재활성시키도록 구성되는 피드백 제어 메커니즘(20)을 포함한다. 일례로서, 플럭스 인젝터 시스템(18)은 플럭스-셔틀 루프(16)의 제1스테이지의 부분을 형성할 수 있다. 예컨대, 플럭스 인젝터 시스템(18)은 플럭스 인젝터 시스템(18) 내에서 반대의 전류 방향들을 가지는 피드백 전류와 인젝션 전류를 각각 제공하기 위해, DC 출력 전류(IOUT) 및 DC 인젝션 신호(INJ) 각각의 유도적 커플링을 포함할 수 있다. 그러므로, 상기 피드백 전류에 응답하고, 그리하여 비활성화 임계치를 초과하여 증가하는 DC 출력 전류(IOUT)에 응답하여, 플럭스-셔틀 루프(16)의 상기 제1스테이지는 플럭스-셔틀 루프(16)를 통한 상기 SFQ 펄스의 전파를 유지하기 위해 각 조셉슨 정션을 트리거하는데 충분한 것보다 적은 플럭스를 가지고, 따라서 플럭스-셔틀 루프(16)를 자동으로 비활성화시킨다. 이에 따라, 플럭스-셔틀 루프(16)는 대략 0의 전력을 소비하는 비활성화된 휴지 상태를 유지한다. DC 출력 전류(IOUT)가, 회로 디바이스(12)에 의해 소비되는 것에 응답하는 것처럼, 활성화 임계치 미만으로 감소할 때, 플럭스-셔틀 루프(16)의 상기 제1스테이지의 플럭스는 상기 각 조셉슨 정션을 트리거하는데 충분하도록 증가하고, 따라서, DC 출력 전류(IOUT)가 증가하기 시작하도록 상기 플럭스-셔틀 루프를 자동적으로 재활성화시킨다. 그러므로, 조셉슨 전류원(14)은 전력 효율적인 방식으로 DC 출력 전류(IOUT)를 생성하도록 동작할 수 있다. 일례로서, 조셉슨 전류원(14)은 전형적인 저항-기반(resistance-based) DC 전류원들과 반대로, 정적 전력 소실로부터 열을 실질적으로 생성하지 않을 수 있다. 이에 따라, 조셉슨 전류원(14)은, 특히 양자 컴퓨팅과 에너지-효율적 고-성능(energy-efficient high-performance) 컴퓨팅 환경들에서, 회로 디바이스(12)의 전류 바이어스 요구들을 만족할 정도로 충분히 높은 DC 출력 전류(IOUT)에 응답하여 플럭스 인젝터 시스템(18)의 자동 비활성화에 기초하여, 전형적인 전류원들 보다 더 효율적이고 그리고 더 효과적으로 동작할 수 있다. 게다가, 본 명세서에서 더 상세히 기술되는 바와 같이, DC 인젝션 신호(INJ)의 진폭은 플럭스-셔틀 루프(16)의 자동 비활성화 및 재활성화를 위한 활성화 및 비활성화 임계치들 중 적어도 하나를 설정할 수 있다.In addition, the flux injector system 18 includes a feedback control mechanism 20 configured to automatically deactivate and reactivate the flux-shuttle loop 16 based on the amplitude of the DC output current I OUT . As an example, the flux injector system 18 may form part of the first stage of the flux-shuttle loop 16. For example, each of the flux injector system 18 is the flux injector system 18 in order to provide a feedback current and the injection current has a current direction opposite to each, DC output current (I OUT) and a DC injection signal (INJ) Inductive coupling. Thus, in response to the feedback current, and thus in response to a DC output current I OUT that increases above the deactivation threshold, the first stage of the flux-shuttle loop 16 is coupled to the flux- Has less flux than is sufficient to trigger each Josephson junction to sustain the propagation of the SFQ pulse, thus automatically deactivating the flux-shuttle loop 16. Thus, the flux-shuttle loop 16 maintains a deactivated dormant state consuming approximately zero power. When the DC output current I OUT decreases below the activation threshold, such as in response to being consumed by the circuit device 12, the flux of the first stage of the flux-shuttle loop 16, And thus automatically reactivates the flux-shuttle loop so that the DC output current I OUT begins to increase. Therefore, the Josephson current source 14 can operate to generate the DC output current I OUT in a power efficient manner. As an example, the Josephson current source 14 may not produce substantially any heat from a static power dissipation, as opposed to typical resistance-based DC current sources. Thus, the Josephson current source 14 is capable of generating a DC output current < Desc / Clms Page number 10 > current sufficiently high to satisfy the current bias requirements of the circuit device 12, especially in quantum computing and energy-efficient high- Based on the automatic deactivation of the flux injector system 18 in response to the current I OUT , can operate more efficiently and more effectively than typical current sources. In addition, as described in more detail herein, the amplitude of the DC injection signal INJ can set at least one of the activation and deactivation thresholds for automatic deactivation and reactivation of the flux-shuttle loop 16. [

도 2는 조셉슨 전류원 회로(50)의 일례를 나타낸다. 조셉슨 전류원 회로(50)는 초전도 회로 시스템(10)의 조셉슨 전류원(14)에 대응할 수 있다. 그러므로, 조셉슨 전류원 회로(50)는, 도 2의 예시에서 제1스테이지(54), 제2스테이지(56), 제3스테이지(58) 및 제4스테이지(60)로 도시되는 복수의 스테이지들을 포함하는 플럭스-셔틀 루프(52)를 포함한다. 스테이지들(54, 56, 58 및 60)은 직렬 루프 배열을 형성하기 위해 순차적으로 커플링된다. 조셉슨 전류원 회로(50)는 AC 클록 신호에 기초하여 DC 출력 전류를 생성하도록 구성된다. 도 2의 예시에서, 상기 AC 클록 신호는 동-위상 컴포넌트(CLKI)와 직교-위상 컴포넌트(CLKQ)를 포함하는 직교 클록 신호로서 도시된다. 일례로서, 동-위상 컴포넌트(CLKI)와 직교-위상 컴포넌트(CLKQ)는 집합적으로 RQL 회로들에 대해 구현될 수 있는 AC 클록 신호에 대응할 수 있다. 상기 DC 출력 전류는 출력 인덕터(LOUT)를 통해 흐르는 전류(IOUT)로서 도시된다.Fig. 2 shows an example of the Josephson current source circuit 50. Fig. The Josephson current source circuit 50 may correspond to the Josephson current source 14 of the superconducting circuit system 10. The Josephson current source circuit 50 therefore includes a plurality of stages shown in the example of Figure 2 as first stage 54, second stage 56, third stage 58 and fourth stage 60 And a flux-shuttle loop 52. The flux- The stages 54,56, 58 and 60 are sequentially coupled to form a series loop arrangement. Josephson current source circuit 50 is configured to generate a DC output current based on the AC clock signal. In the example of FIG. 2, the AC clock signal is shown as a quadrature clock signal comprising a co-phase component (CLK I ) and a quadrature-phase component (CLK Q ). As an example, the co-phase component (CLK I ) and the quadrature-phase component (CLK Q ) may correspond to an AC clock signal that can be implemented for RQL circuits collectively. The DC output current is shown as current (I OUT ) flowing through the output inductor (L OUT ).

스테이지들(54, 56, 58 및 60) 각각은 실질적으로 SQUID 배열로 구성되고, 스테이지들(56, 58 및 60)은 서로에 대하여 실질적으로 유사하다. 도 2의 예시에서, 제1스테이지(54)는 제1조셉슨 정션(J1_1), 제2조셉슨 정션(J2_1), 인덕터(LX_1) 및 인덕터(LY_1)를 포함한다. 제2스테이지(56)는 제1조셉슨 정션(J1_2), 제2조셉슨 정션(J2_2), 인덕터(LX_2) 및 인덕터(LY_2)를 포함한다. 제3스테이지(58)는 제1조셉슨 정션(J1_3), 제2조셉슨 정션(J2_3), 인덕터(LX_3) 및 인덕터(LY_3)를 포함한다. 제4스테이지(60)는 제1조셉슨 정션(J1_4), 제2조셉슨 정션(J2_4), 인덕터(LX_4) 및 인덕터(LY_4)를 포함한다. 게다가, 조셉슨 전류원(50)은, 초기화 동안, 플럭스-셔틀 루프(52)로(into) SFQ 펄스를 주입(inject)하도록 구성되고 그리고 제1스테이지(54)의 일부(part)를 형성하는 플럭스 인젝터 시스템(62)을 포함한다. 예컨대, 플럭스 인젝터 시스템(62)은 다른 스테이지들(56, 58 및 60)과 다른 자가-직렬 인덕턴스(self-series inductance)를 가질 수 있다. 제1스테이지(54)는 인덕터(LI_2)에 의해 제2스테이지(56)로부터 분리되고, 제2스테이지(56)와 제3스테이지(58)는 인덕터(LI_3)에 의해 분리된다. 제3스테이지(58)와 제4스테이지(60)는 인덕터(LI_4)에 의해 분리되고, 제4스테이지(60)는 인덕터(LI_1)에 의해 제1스테이지(54)로부터 분리된다. 그러므로, 플럭스 인젝터 시스템(62)에 의해 생성되는 SFQ 펄스는 스테이지들(54, 56, 58 및 60)에 의해 형성된 루프 내에서 플럭스-셔틀 루프(52)를 통해 순환할 수 있다.Each of the stages 54, 56, 58, and 60 is configured in a substantially SQUID arrangement, and the stages 56, 58, and 60 are substantially similar to each other. In the example of Figure 2, the first stage 54 includes a first Josephson junction (J 1_1), the second Josephson junction (J 2_1), the inductor (L X_1) and the inductor (L Y_1). The second stage 56 includes a first Josephson junction J 1_2 , a second Josephson junction J 2_2 , an inductor L X_2 , and an inductor L Y_2 . The third stage 58 comprises a first Josephson junction (J 1_3), the second Josephson junction (J 2_3), the inductor (L X_3) and an inductor (L Y_3). Claim 4 The stage 60 comprises a first Josephson junction (J 1_4), the second Josephson junction (J 2_4), the inductor (L X_4) and an inductor (L Y_4). In addition, the Josephson current source 50 is configured to inject SFQ pulses into the flux-shuttle loop 52 during initialization and to inject the SFQ pulses into the flux injector < RTI ID = 0.0 > System 62 shown in FIG. For example, the flux injector system 62 may have a different self-series inductance than the other stages 56, 58 and 60. The first stage 54 is separated from the second stage 56 by the inductor (L I_2), the second stage 56 and third stage 58 are separated by an inductor (L I_3). The third stage 58 and the fourth stage 60 are separated by an inductor L I_4 and the fourth stage 60 is separated from the first stage 54 by an inductor L I_1 . Therefore, the SFQ pulse generated by the flux injector system 62 can circulate through the flux-shuttle loop 52 within the loop formed by the stages 54, 56, 58,

조셉슨 전류원(50)은 또한 클록 변환기들의 쌍을 포함하고, 상기 클록 변환기들 각각은 스테이지들(54, 56, 58 및 60)의 쌍과 연관된다. 도 2의 예시에서, 상기 클록 변환기들은 제1스테이지(54) 및 제3스테이지(58)와 연관된 제1클록 변환기(T1)와, 제2스테이지(56) 및 제4스테이지(60)와 연관된 제2클록 변환기(T2)를 포함한다. 게다가, 조셉슨 전류원(50)은 마찬가지로 제1스테이지(54) 및 제3스테이지(58)와 연관된 제1바이어스 변환기(TB1)와, 마찬가지로 제2스테이지(56) 및 제4스테이지(60)와 연관된 제2바이어스 변환기(TB2)를 포함한다.Josephson current source 50 also includes a pair of clock converters, each of which is associated with a pair of stages 54, 56, 58 and 60. 2, the clock converters include a first clock converter T 1 associated with the first stage 54 and the third stage 58 and a second clock converter T 1 associated with the second stage 56 and fourth stage 60 And a second clock converter (T 2 ). In addition, the Josephson current source 50 also includes a first bias transformer T B1 associated with the first stage 54 and the third stage 58, as well as a first bias converter T B1 associated with the second stage 56 and fourth stage 60, And a second bias converter T B2 .

클록 변환기(T1)는 동-위상 컴포넌트(CLKI)가 흐르는 1차 인덕터(L1_1)를 포함하고, 클록 변환기(T2)는 직교-위상 컴포넌트(CLKQ)가 흐르는 1차 인덕터(L1_2)를 포함한다. 게다가, 바이어스 변환기들(TB1과 TB2)은 DC 바이어스 신호(BIAS)가 흐르는 각각의 1차 인덕터들(LB_1과 LB_3)을 포함한다. 클록 변환기(T1)는 (예컨대, 인덕터들(LX_1과 LY_1) 및 인덕터들(LX_3와 LY_3)사이에서 커플링된) 제1바이어스 변환기(TB1)의 2차 인덕터(LB_2)와 직렬로 배열된 2차 인덕터(L2_1)를 통해, 동-위상 컴포넌트(CLKI)의 유도적 커플링을 (예컨대, 본 명세서에서 더 상세히 기술되는 바와 같이, 플럭스 인젝터 시스템(62)을 통해) 제1스테이지(54)와 제3스테이지(58)로 제공한다. 유사하게, 클록 변환기(T2)는 (예컨대, 인덕터들(LX_2과 LY_2) 및 인덕터들(LX_4와 LY_4)사이에서 커플링된) 제2바이어스 변환기(TB2)의 2차 인덕터(LB_4)와 직렬로 배열된 2차 인덕터(L2_2)를 통해, 직교-위상 컴포넌트(CLKQ)의 유도적 커플링을 제2스테이지(56)와 제4스테이지(60)로 제공한다. 그러므로, 각각의 변환기들(T1과 TB1)의 2차 인덕터들(L1_2와 LB_2)은 제1스테이지(54)와 제3스테이지(58) 사이에서 제1루프(64)를 형성한다. 유사한 방식으로, 각각의 변환기들(T2과 TB2)의 2차 인덕터들(L2_2와 LB_4)은 제2스테이지(56)와 제4스테이지(60) 사이에서 제2루프(66)를 형성한다.Clock converter (T 1) is in-phase component (CLK I) comprises a first inductor (L 1_1) flows, and a clock converter (T 2) are orthogonal-phase component (CLK Q) flows the primary inductor (L 1_2 ). In addition, the bias converters T B1 and T B2 include respective primary inductors L B_1 and L B_3 through which the DC bias signal BIAS flows. Clock converter (T 1) is a (e. G., Inductors (L X_1 and L Y_1) and the coupling between the inductor (L X_3 and L Y_3)) a first bias transformer (T B1) 2 primary inductor (L B_2 of Phase component CLK I through a secondary inductor L 2 _ 1 arranged in series with the flux injector system 62 (for example, as described in more detail herein) To the first stage 54 and to the third stage 58. Similarly, the clock converter T 2 is coupled to the secondary inductor T B2 of the second bias converter T B2 (e.g., coupled between the inductors L X_2 and L Y_2 and the inductors L X_4 and L Y_4 ) Phase component CLK Q to the second stage 56 and the fourth stage 60 via a second inductor L 2_2 arranged in series with the second inductor L B_4 . The secondary inductors L 1_2 and L B_2 of each of the transducers T 1 and T B1 thus form a first loop 64 between the first stage 54 and the third stage 58 . In a similar manner, the secondary inductors L 2_2 and L B_4 of each of the transducers T 2 and T B2 are coupled to a second loop 66 between the second stage 56 and the fourth stage 60 .

일례로서. 동-위상 컴포넌트(CLKI)와 직교-위상 컴포넌트(CLKQ) 각각은 (예컨대, 각 주기의 제1절반에서) 포지티브 부분과 (예컨대, 각 주기의 제2절반에서) 네거티브 부분을 포함할 수 있다. 각각의 스테이지들(54, 56, 58 및 60)에 대한 클록 변환기들(T1과 T2)의 배열에 기초하여, 스테이지들(54, 56, 58 및 60)의 플럭스 상태는 동-위상 컴포넌트(CLKI)와 직교-위상 컴포넌트(CLKQ)의 각 위상 및 각 반대 위상에서 그리고 상기 플럭스-셔틀 루프 주위로 전파하는 SFQ에 응답하여 순차적으로 스위칭될 수 있다. 예컨대, 동-위상 컴포넌트(CLKI)와 직교-위상 컴포넌트(CLKQ) 각각은 (예컨대, 각 주기의 제1절반에서) 포지티브 피크에 해당하는 제1위상 및 (예컨대, 각 주기의 제2절반에서) 상기 제1위상과 반대되는, 따라서 네거티브 피크에 해당하는 제2위상을 포함할 수 있다. 따라서, 플럭스-셔틀 루프(52)는 바이어스 변환기들(TB1과 TB2)의 2차 인덕터들(LB_2와 LB_4)의 플럭스 상태를 추적할 수 있고, 따라서 플럭스-셔틀 루프(52)를 통해 SFQ 펄스를 전파하기 위해, 동-위상 컴포넌트(CLKI)와 직교-위상 컴포넌트(CLKQ)의 교번하는(alternating) 제1위상과 제2위상 각각을 통해 스테이지들(54, 56, 58 및 60)의 플럭스 상태를 추적할 수 있다.As an example. Each of the co-phase component CLK I and the quadrature-phase component CLK Q may comprise a positive portion (e.g., in the first half of each cycle) and a negative portion (e.g., in the second half of each cycle) have. Based on the arrangement of the clock converters (T 1 and T 2 ) for each of the stages 54, 56, 58 and 60, the flux state of the stages 54, 56, 58 and 60, Can be sequentially switched in response to the SFQ propagating in each phase and in each of the opposite phases of the quadrature-phase component (CLK I ) and the quadrature-phase component (CLK Q ) and around the flux-shuttle loop. For example, each of the co-phase component CLK I and the quadrature-phase component CLK Q may have a first phase corresponding to a positive peak (e.g., in the first half of each period) A second phase that is opposite to the first phase, and therefore corresponds to a negative peak. Thus, the flux-shuttle loop 52 is able to track the flux state of the secondary inductors L B_2 and L B_4 of the bias converters T B1 and T B2 , thus allowing the flux-shuttle loop 52 56, 58, and 58 through alternating first and second phases of a co-phase component (CLK I ) and a quadrature-phase component (CLK Q ) 60 can be tracked.

게다가, 조셉슨 전류원(50)은 플럭스 인젝터 시스템(62)과 제1루프(64)를 서로 연결하는(interconnect) 제1스토리지 인덕터(LS_1) 및 플럭스 인젝터 시스템(62)과 제2루프(66)를 서로 연결하는 제2스토리지 인덕터(LS_2)를 포함한다. 출력 인덕터(LOUT)는 인젝터 시스템(62)을 통해 출력 전류(IOUT)를 스토리지 인덕터들(LS_1과 LS_2) 각각으로부터 전도(conduct)한다. 스테이지들(54, 56, 58 및 60) 각각을 통해 순차적으로 전파되는 SFQ 펄스에 응답하여, 전류 스텝은 각각의 스토리지 인덕터들(LS_1과 LS_2)에서 생성된다. 따라서, 제1스테이지(54)와 제3스테이지(58) 각각의 플럭스 상태들의 스위칭에 응답하여 제1스테이지(54)와 제3스테이지(58) 내에서의 각각의 조셉슨 정션들의 트리거링에 응답하여, 상기 SFQ 펄스는 결과 전류 스텝(resulting current step)을 스토리지 인덕터(LS_1)에서 생성한다. 유사하게, 제2스테이지(56)와 제4스테이지(60) 각각의 플럭스 상태들의 스위칭에 응답하여 제2스테이지(56)와 제4스테이지(60) 내에서의 각각의 조셉슨 정션들의 트리거링에 응답하여, 상기 SFQ 펄스는 결과 전류 스텝을 스토리지 인덕터(LS_2)에서 생성한다. 그 결과, 조셉슨 전류원(50)이 DC 신호원으로서 작동(act)하도록, 출력 인덕터(LOUT)는 출력 전류(IOUT)를 제공하기 위해 스토리지 인덕터들(LS_1과 LS_2)을 통해 제공되는 전류 스텝들 각각을 통합한다. 그 결과, 출력 전류(IOUT)는, 동-위상 컴포넌트(CLKI)와 직교-위상 컴포넌트(CLKQ)로부터 변환된 DC 신호로서, 회로 디바이스(예컨대, 도 1의 예시의 회로 디바이스(12))와 같은 디바이스로, 제공될 수 있다.In addition, the Josephson current source 50 includes a first storage inductor L S_1 and a flux injector system 62 and a second loop 66 interconnecting the flux injector system 62 and the first loop 64, to a second storage inductor (L S_2) for connecting to each other. The output inductor L OUT conducts the output current I OUT through the injector system 62 from each of the storage inductors L S_1 and L S_2 . In response to the SFQ pulses being sequentially propagated through each of the stages 54, 56, 58 and 60, a current step is generated in each of the storage inductors L S_1 and L S_2 . In response to the triggering of each Josephson junction in the first stage 54 and the third stage 58 in response to the switching of the flux states of each of the first stage 54 and the third stage 58, The SFQ pulse generates a resulting current step in the storage inductor L S_1 . Similarly, in response to triggering of each Josephson junction in the second stage 56 and fourth stage 60 in response to switching of the flux states of each of the second stage 56 and the fourth stage 60, and it generates the current step SFQ pulses result from the storage inductor (L S_2). As a result, the Josephson current source 50 is a DC signal source working (act), the output inductor (L OUT) that is provided through the storage inductor (L S_1 and L S_2) for providing an output current (I OUT) Integrate each of the current steps. As a result, the output current (I OUT), the in-phase component (CLK I) and quadrature-as a DC signal converted from a phase component (CLK Q), circuit devices (e.g., of an example of the first circuit device 12 ). ≪ / RTI >

도 3은 타이밍 다이어그램(100)의 일례를 나타낸다. 타이밍 다이어그램(100)은, 시간의 함수로서 범례(legend) 102로 표시되는 바와 같이, 동-위상 컴포넌트(CLKI)와 직교-위상 컴포넌트(CLKQ)를 포함한다. 동-위상 컴포넌트(CLKI)와 직교-위상 컴포넌트(CLKQ) 각각은 진폭(magnitude)들을 가지고 0 근방에 중심이 있는 정현 신호들로서 도시된다. 도 3의 예시에서의 동-위상 컴포넌트(CLKI)와 직교-위상 컴포넌트(CLKQ)는 도 2의 예시에서의 동-위상 컴포넌트(CLKI)와 직교-위상 컴포넌트(CLKQ)에 대응할 수 있다. 따라서, 이어지는 도 3의 예시의 설명에서는, 도 2의 예시가 참조된다.Fig. 3 shows an example of the timing diagram 100. Fig. The timing diagram 100 includes a co-phase component (CLK I ) and a quadrature-phase component (CLK Q ), as indicated by legend 102 as a function of time. Each of the co-phase component (CLK I ) and the quadrature-phase component (CLK Q ) is shown as sine signals centered around 0 with magnitudes. Copper in the example of FIG. 3-phase component (CLK I) and quadrature - can correspond to the phase component (CLK Q) - phase component (CLK I) and quadrature-phase component (CLK Q) is the same in the example of Figure 2, have. Therefore, in the following description of the example of Fig. 3, the example of Fig. 2 is referred to.

본 명세서에서 더 자세히 기술되는 바와 같이, 플럭스-셔틀 루프(52)는 플럭스 인젝터 시스템(62)을 통해 활성화 될 수 있다. 활성화되면, 시간(t0)에서, 동-위상 컴포넌트(CLKI)의 포지티브 부분이 시작되고, 시간(t1)에서 동-위상 컴포넌트(CLKI)의 포지티브 피크가 발생한다. 그러므로, 동-위상 컴포넌트(CLKI)는 1차 인덕터(L1_1)와의 유도적 커플링에 기초하여 2차 인덕터(L2_1)를 통해 전류를 유도하는 것을 시작한다. 시간(t1) 바로 이전 시간에 (예컨대, 변환기(T1)의 인덕턴스에 기초하여), 상기 전류의 진폭(magnitude)은 SFQ 펄스 및 바이어스 전류와 결합되고, 상기 SFQ 펄스는 (예컨대, 인덕터(LI_1)를 통해 제4스테이지(60)로부터) 조셉슨 정션(J2_4)에 의해 제공되거나 또는 활성화 시 플럭스 인젝터 시스템(62)으로부터 제공되고, 상기 바이어스 전류는 1차 인덕터(LB_1)와의 유도적 커플링에 기초하여 2차 인덕터(LB_2)를 통해 제공된다. 그러므로, 조셉슨 정션들(J1_1과 J2_1)의 임계 전류(critical current)는 초과되어 조셉슨 정션들(J1_1과 J2_1) (또는 초기화 시 단지 조셉슨 정션(J2_1))을 트리거한다. 그 결과, 조셉슨 정션들(J1_1과 J2_1)은 상기 SFQ 펄스를 전파하고, 상기 SFQ 펄스는 DC 출력 전류(IOUT)의 진폭을 증가시키기 위해, 출력 인덕터(LOUT)에 의해 통합되는 제1스토리지 인덕터(LS_1)로 전압 펄스를 제공한다. 상기 SFQ 펄스는 그 후 제2스테이지(56)로 전파한다.The flux-shuttle loop 52 may be activated through the flux injector system 62, as will be described in greater detail herein. When activated, at time t 0 , the positive portion of the co-phase component CLK I begins and a positive peak of the co-phase component CLK I occurs at a time t 1 . Therefore, the in-phase component (CLK I) starts to induce a current through the secondary inductor (L 2_1) based on inductive coupling between the first inductor (L 1_1). The magnitude of the current is combined with the SFQ pulse and the bias current at a time immediately preceding the time t 1 (e.g., based on the inductance of the transducer T 1 ) and the SFQ pulse is coupled to the inductor (From the fourth stage 60 via L I_1 ), or from the flux injector system 62 upon activation, provided by the Josephson junction J 2_ 4, and the bias current is derived from the inductance of the primary inductor L B_1 And is provided through the secondary inductor L B - 2 based on the coupling. Therefore, the trigger for the Josephson junction critical current (critical current) has to be greater than the Josephson junction (J 1_1 and 2_1 J) (or just a Josephson junction (J 2_1) at initialization) the (J 1_1 and 2_1 J). As a result, Josephson junctions J 1 _ 1 and J 2 _ 1 propagate the SFQ pulse, and the SFQ pulse is added to the output inductor L OUT to increase the amplitude of the DC output current I OUT 1 Provide voltage pulses to the storage inductor (L S_1 ). The SFQ pulse then propagates to the second stage 56.

또한, 시간(t1)에서, 직교-위상 컴포넌트(CLKQ)의 포지티브 부분이 시작되고, 직교-위상 컴포넌트(CLKQ)의 포지티브 피크가 시간(t2)에서 발생한다. 그러므로, 직교-위상 컴포넌트(CLKQ)는 1차 인덕터(L1_2)와의 유도적 커플링에 기초하여 2차 인덕터(L2_2)를 통해 전류를 유도하는 것을 시작한다. 시간(t2) 바로 이전 시간에(예컨대, 변환기(T2)의 인덕턴스에 기초하여), 상기 전류의 진폭(magnitude)은 조셉슨 정션(J2_1)에 의해 제공되는 SFQ 펄스 및 1차 인덕터(LB_2)와의 유도적 커플링에 기초하여 2차 인덕터(LB_4)를 통해 제공되는 바이어스 전류와 결합된다. 그러므로, 조셉슨 정션들(J1_2와 J2_2)의 임계 전류는 초과되어 조셉슨 정션(J2_2)을 트리거한다. 그 결과, 조셉슨 정션들(J1_2와 J2_2)은 상기 SFQ 펄스를 전파하고, 상기 SFQ 펄스는 DC 출력 전류(IOUT)의 진폭을 증가시키기 위해, 출력 인덕터(LOUT)에 의해 통합되는 스토리지 인덕터(LS_2)에서 전류 스텝을 생성한다. 상기 SFQ 펄스는 그 후 제3스테이지(58)로 전파한다.In addition, the time (t 1) in the orthogonal-phase occurs in the component (Q CLK), the time (t 2) of the positive peak-phase component (Q CLK) and start of the positive portion, perpendicular. Therefore, the quadrature-phase component (CLK Q ) begins to derive the current through the secondary inductor (L 2 _ 2) based on the inductive coupling with the primary inductor (L 1 _ 2). Time (t 2) immediately before the time (e.g., a converter (T 2 on the basis of the inductance of a)), the amplitude (magnitude) of the current (L SFQ pulses and the first inductor provided by the Josephson junction (J 2_1) B_2 based on the inductive coupling with the bias current supplied through the secondary inductor L B_4 . Therefore, the threshold current of the Josephson junctions ( J1_2 and J2_2 ) is exceeded and triggers the Josephson junction ( J2_2 ). As a result, the Josephson junctions J 1_2 and J 2_2 propagate the SFQ pulse, and the SFQ pulse is applied to the storage integrated by the output inductor L OUT to increase the amplitude of the DC output current I OUT And generates a current step in the inductor L S_2 . The SFQ pulse then propagates to the third stage 58.

또한, 시간(t2)에서, 동-위상 컴포넌트(CLKI)의 네거티브 부분이 시작되고, 동-위상 컴포넌트(CLKI)의 네거티브 피크가 시간(t3)에서 발생한다. 그러므로, 동-위상 컴포넌트(CLKI)는 1차 인덕터(L1_1)와의 유도적 커플링에 기초하여 2차 인덕터(L2_1)를 통해 전류를 유도하는 것을 시작한다. 시간(t3) 바로 이전 시간에, 상기 전류의 진폭(magniutde)은 조셉슨 정션(J2_2)에 의해 전파되는 SFQ 펄스 및 2차 인덕터(LB_2)를 통해 제공되는 바이어스 전류와 결합된다. 그러므로, 조셉슨 정션들(J1_3과 J2_3)의 임계 전류는 초과되어 조셉슨 정션들(J1_3과 J2_3)을 트리거한다. 그 결과, 조셉슨 정션들(J1_3과 J2_3)은 상기 SFQ 펄스를 전파하고, 상기 SFQ 펄스는 DC 출력 전류(IOUT)의 진폭을 증가시키기 위해, 출력 인덕터(LOUT)에 의해 통합되는 스토리지 인덕터(LS_1)내에서 전류 스텝을 생성한다. 상기 SFQ 펄스는 그 후 제4스테이지(60)로 전파한다.Also, at time (t 2), copper-section of the negative phase component (CLK I) is started, and copper-phase component of the negative peak (CLK I) occurs at a time (t 3). Therefore, the in-phase component (CLK I) starts to induce a current through the secondary inductor (L 2_1) based on inductive coupling between the first inductor (L 1_1). In the immediately preceding time period (t 3), the amplitude (magniutde) of the current is coupled to the bias current provided through the SFQ pulses and a secondary inductor (L B_2) that is propagated by the Josephson junction (J 2_2). Therefore, the critical current of the Josephson junction (J and J 1_3 2_3) is exceeded triggers the Josephson junction (J 1_3 and 2_3 J). As a result, the Josephson junction of the (J 1_3 and J 2_3) is storage propagating the SFQ pulse, said SFQ pulse is to increase the amplitude of the DC output current (I OUT), integrated by the output inductor (L OUT) And generates a current step in the inductor L S_1 . The SFQ pulse then propagates to the fourth stage 60.

또한, 시간(t3)에서, 직교-위상 컴포넌트(CLKQ)의 네거티브 부분이 시작되고, 직교-위상 컴포넌트(CLKQ)의 네거티브 피크가 시간(t4)에서 발생한다. 그러므로, 직교-위상 컴포넌트(CLKQ)는 1차 인덕터(L1_4)와의 유도적 커플링에 기초하여 2차 인덕터(L2_4)를 통해 전류를 유도하는 것을 시작한다. 시간(t4) 바로 이전 시간에, 상기 전류의 진폭(magnitude)은 조셉슨 정션(J2_3)에 의해 전파되는 SFQ 펄스 및 2차 인덕터(LB_4)를 통해 제공되는 바이어스 전류와 결합된다. 그러므로, 조셉슨 정션들(J1_4와 J2_4)의 임계 전류는 초과되어 조셉슨 정션들(J1_4과 J2_4)을 트리거한다. 그 결과, 조셉슨 정션들(J1_4 J2_4)은 상기 SFQ 펄스를 전파하고, 상기 SFQ 펄스는 DC 출력 전류(IOUT)의 진폭을 증가시키기 위해, 출력 인덕터(LOUT)에 의해 통합되는 스토리지 인덕터(LS_2)내에서 전류 스텝을 생성한다. 상기 SFQ 펄스는 그 후 조셉슨 정션(J1_1)을 트리거하기 위해 다시(back) 제1스테이지(54)로 전파한다.In addition, the time (t 3) in an orthogonal - occurs in phase component (Q CLK) negative peak, the time (t 4) in-phase component (Q CLK) of the negative portion starts, and orthogonal. Therefore, the quadrature-phase component (CLK Q ) begins to derive the current through the secondary inductor (L 2_4 ) based on the inductive coupling with the primary inductor (L 1_4 ). In the immediately preceding time period (t 4), the amplitude (magnitude) of the current is coupled to the bias current provided through the SFQ pulses and a secondary inductor (L B_4) that is propagated by the Josephson junction (J 2_3). Therefore, the critical current of the Josephson junction (J and J 1_4 2_4) is exceeded triggers the Josephson junction (J 1_4 and 2_4 J). As a result, Josephson junctions J1_4 and J1_4 J 2_4 propagates the SFQ pulse and the SFQ pulse changes the current step in the storage inductor L S_2 integrated by the output inductor L OUT to increase the amplitude of the DC output current I OUT . The SFQ pulse then propagates back to the first stage 54 to trigger the Josephson junction (J 1 _ 1).

또한, 시간(t4)에서, 동-위상 컴포넌트(CLKI)의 포지티브 부분이 시작된다. 그러므로, 이전에 기술된 바와 같이, 시간(t4)이 시간(t0)과 동등하도록, 동-위상 컴포넌트(CLKI)와 직교-위상 컴포넌트(CLKQ)를 변환시키는 프로세스가 반복된다. 이에 따라, 플럭스-셔틀 루프(52)가 플럭스 인젝터 시스템(62)을 통해 활성화되어있는 동안, 조셉슨 정션들(J1_1, J2_1, J1_2, J2_2, J1_3, J2_3, J1_4 및 J2_4)은 제1루프(64)와 제2루프(66)의 플럭스 상태들의 변화들에 기초하여 순차적으로 트리거될 수 있고, 따라서, 대응하는 스테이지들(54, 56, 58 및 60)이 순차적으로 트리거될 수 있다. 따라서, 상기 SFQ 펄스는, 동-위상 컴포넌트(CLKI)와 직교-위상 컴포넌트(CLKQ)의 주파수에 기초하여 조셉슨 정션들(J2_1, J2_2, J2_3 및 J2_4)의 트리거링에 각각 응답하여 출력 인덕터(LOUT)로 전압 펄스들을 계속해서 제공하기 위해, 플럭스-셔틀 루프(52) 주위로 전파할 수 있다. 그 결과, 출력 인덕터(IOUT)는 DC 출력 전류(IOUT)의 진폭을 증가시키기 위해 상기 전압 펄스들을 통합할 수 있다.Also, at time (t 4), the same-phase component of the positive part (CLK I) is started. Therefore, as previously described, the process of transforming the in-phase component (CLK I ) and the quadrature-phase component (CLK Q ) is repeated such that the time (t 4 ) is equal to the time (t 0 ). In this way, the flux-shuttle loop 52 is in, the Josephson junction while they are activated through the flux injector system (62) (J 1_1, J 2_1, J 1_2, J 2_2, J 1_3, J 2_3, J 1_4 and J 2_4 may be sequentially triggered based on changes in the flux states of the first loop 64 and the second loop 66 so that the corresponding stages 54,56, 58 and 60 are sequentially Can be triggered. Thus, the SFQ pulse is, in-phase component (CLK I) and quadrature-phase component of the Josephson based on the frequency of the (CLK Q) junction, respectively in response to the triggering of the (J 2_1, J 2_2, J 2_3 and J 2_4) Shuttle loop 52 to continue to provide voltage pulses to the output inductor L OUT . As a result, the output inductor (I OUT ) can integrate the voltage pulses to increase the amplitude of the DC output current (I OUT ).

도 4는 플럭스 인젝터 시스템(150)의 일례를 나타낸다. 플럭스 인젝터 시스템(150)은 연관된 플럭스-셔틀 루프를 자동으로 활성화(예컨대, 재활성화)시키고 그리고 비활성화시키도록 구성된다. 플럭스 인젝터 시스템(150)은 도 1의 예시의 플럭스 인젝터 시스템(18) 및/또는 도 2의 예시의 플럭스 인젝터 시스템(62)에 대응할 수 있다. 그러므로, 이어지는 도 4의 예시의 설명에서는, 도 1 내지 3의 예시들이 참조된다.4 shows an example of a flux injector system 150. [ The flux injector system 150 is configured to automatically activate (e.g., reactivate) and deactivate the associated flux-shuttle loop. The flux injector system 150 may correspond to the exemplary flux injector system 18 of FIG. 1 and / or the exemplary flux injector system 62 of FIG. Therefore, in the following description of the example of Fig. 4, the examples of Figs. 1 to 3 are referred to.

플럭스 인젝터 시스템(150)은 인덕터들(LX_1와 LY_1) 사이의 제1스테이지(54)의 형성 부분(forming part)으로서 도시된다. 플럭스 인젝터 시스템(150)은 DC 인젝션 신호(INJ)를 수신하는 1차 인덕터(LDC)와 유도된 인젝션 전류(IINJ)를 제공하는 2차 인덕터(LINJ)를 포함하는 제1변환기(152)를 포함한다. 플럭스 인젝터 시스템(150)은 또한 DC 출력 전류(IOUT)를 수신하는 1차 인덕터(LPO)와 유도된 피드백 전류(IFB)를 제공하는 2차 인덕터(LFB)를 포함하는 제2변환기(154)를 포함한다. 2차 인덕터들(LINJ와 LFB)은 제1바이어스 변환기(TB1)의 2차 인덕터(LB_2)에 커플링된 노드(156)에 의해 상호연결되고, 그리고 인덕터들(LX_1과 LY_1) 사이에 배치된 조셉슨 정션(JINJ)과 함께 루프(158)에 배열된다. 도 4의 예시에서, 피드백 전류(IFB)와 인젝션 전류(IINJ)는 반대의 전류 방향들을 가지고, 따라서 조셉슨 전류원(50)의 활성화와 비활성화는 피드백 전류(IFB)와 인젝션 전류(IINJ)의 상대적인 진폭에 기초하여 제어될 수 있다.The flux injector system 150 is shown as the forming part of the first stage 54 between the inductors L X_1 and L Y_1 . Flux injector system 150 includes a first transducer 152 including a primary inductor L DC receiving a DC injection signal INJ and a secondary inductor L INJ providing an induced injection current I INJ . ). The flux injector system 150 also includes a second inductor L FB that includes a primary inductor L PO that receives the DC output current I OUT and a secondary inductor L FB that provides an induced feedback current I FB , (154). The secondary inductors L INJ and L FB are interconnected by a node 156 coupled to the secondary inductor L B_2 of the first bias converter T B1 and the inductors L X_1 and L L with a Josephson junction (J INJ) disposed between Y_1) is arranged in the loop (158). 4, the feedback current I FB and the injection current I INJ have opposite current directions so that activation and deactivation of the Josephson current source 50 is controlled by the feedback current I FB and the injection current I INJ ), ≪ / RTI >

초기화(예컨대, DC 출력 전류(IOUT)의 진폭이 대략적으로 0) 시, DC 인젝션 신호(INJ)는 유도된 인젝션 전류(IINJ)를 제공하기 위해 변환기(152)의 1차 인덕터(LDC)를 통해 제공될 수 있다. 초기화 시 DC 출력 전류(IOUT)의 진폭이 대략 0이므로, 루프(158) 내의 순 전류 흐름(net current flow)은 전적으로 인젝션 전류(IINJ)에 의해 정의되고, 인젝션 전류(IINJ)는 플럭스-셔틀 루프(52)로 SFQ 펄스를 주입하기 위해 조셉슨 정션(JINJ)을 트리거하는 데 충분한 루프(158)의 플럭스를 제공할 수 있다. 그러므로, 상기 SFQ 펄스는 도 2 내지 3의 예시들에서 이전에 서술된 방식에 따라 플럭스-셔틀 루프(52)를 통해 순환할 수 있다. 상기 SFQ 펄스가 플럭스-셔틀 루프(52) 주위로 계속하여 전파하는 동안, DC 출력 전류(IOUT)는 증가하고, 따라서 마찬가지로 피드백 전류(IFB)의 진폭이 증가한다. 그 결과, 피드백 전류(IFB)의 진폭은 루프(158)의 플럭스에 대하여 인젝션 전류(IINJ)로부터 차감되고(subtracted), 따라서 루프(158)의 플럭스를 감소시킨다. DC 출력 전류(IOUT)가 DC 인젝션 신호(INJ)의 진폭 및 그리하여 인젝션 전류(IINJ)에 의해 정의될 수 있는 미리 결정된 비활성화 임계치로 증가할 때, 루프(158)의 플럭스는 동-위상 컴포넌트(CLKI)의 제1위상에서 네거티브 SFQ 펄스(즉, 안티-플럭손(anti-fluxon))를 생성함으로써 조셉슨 정션(JINJ)의 안티-트리거링을 제공하는데 충분한 양으로 감소할 수 있다. 그 결과, 상기 SFQ 펄스가 플럭스-셔틀 루프(52) 주위로 전파하는 것을 중단하도록, 정션(JINJ)은 상기 SFQ 펄스를 소거(cancel)하기 위해 언-트리거될 수 있고, 따라서 휴지 상태에서 DC 출력 전류(IOUT)의 진폭을 실질적으로 일정한 진폭으로 유지할 수 있다. 그러므로, 플럭스 인젝터 시스템(150)은 DC 출력 전류(IOUT)의 진폭에 기초하여 조셉슨 전류원(50)을 자동으로 비활성화시킬 수 있다.The DC injection signal INJ is applied to the primary inductor L DC of the converter 152 to provide the induced injection current I INJ when the initialization (e.g., the amplitude of the DC output current I OUT is approximately zero) ). ≪ / RTI > The net current flow in the loop 158 is entirely defined by the injection current I INJ since the amplitude of the DC output current I OUT at the time of initialization is approximately zero and the injection current I INJ is defined by the flux - Provide sufficient flux of loop 158 to trigger Josephson junction (J INJ ) to inject SFQ pulses into shuttle loop 52. Therefore, the SFQ pulse can be cycled through the flux-shuttle loop 52 according to the manner previously described in the examples of FIGS. 2-3. While the SFQ pulse continues to propagate around the flux-shuttle loop 52, the DC output current I OUT increases and thus the amplitude of the feedback current I FB also increases. As a result, the amplitude of the feedback current I FB is subtracted from the injection current I INJ for the flux of the loop 158, thereby reducing the flux of the loop 158. When the DC output current I OUT increases to a predetermined deactivation threshold that can be defined by the amplitude of the DC injection signal INJ and thus the injection current I INJ , Triggering of the Josephson junction (J INJ ) by generating a negative SFQ pulse (i.e., anti-fluxon) in the first phase of the clock signal CLK I. As a result, the junction J INJ may be untriggered to cancel the SFQ pulse so that the SFQ pulse stops propagating around the flux-shuttle loop 52, The amplitude of the output current I OUT can be maintained at a substantially constant amplitude. Therefore, the flux injector system 150 can automatically deactivate the Josephson current source 50 based on the amplitude of the DC output current I OUT .

회로 디바이스(12)에 의해 DC 출력 전류(IDC)가 소비되는 것에 응답하는 것처럼, DC 출력 전류(IOUT)의 진폭의 감소에 응답하여, 루프(158) 내의 순 전류 흐름이 증가함에 따라 루프(158)의 플럭스가 증가하기 시작한다. DC 출력 전류(IOUT)가 미리 결정된 활성화 임계치 ― 마찬가지로, DC 인젝션 신호(INJ)의 진폭 및 그리하여 인젝션 전류(IINJ)에 의해 정의된 것과 같은 ― 로 감소할 때, 루프(158)의 플럭스는 조셉슨 정션(JINJ)을 트리거하는데 충분한 양으로 증가할 수 있고, 따라서 상기 SFQ 펄스를 플럭스-셔틀 루프(52) 내로 재-주입(re-inject)한다. 이에 따라, 상기 SFQ 펄스는 DC 출력 전류(IDC)를 증가시키기 위해 플럭스-셔틀 루프(52)를 통해 다시 순환할 수 있다. 그러므로, 플럭스 인젝터 시스템(150)은 DC 출력 전류(IOUT)의 진폭에 기초하여 조셉슨 전류원(50)을 자동으로 재활성화시킬 수 있다.In response to a decrease in the amplitude of the DC output current I OUT , as the net current flow in the loop 158 increases, such as in response to the DC output current I DC being consumed by the circuit device 12, The flux of the fuel 158 begins to increase. When the DC output current I OUT decreases to a predetermined activation threshold - likewise, as defined by the amplitude of the DC injection signal INJ and thus the injection current I INJ - the flux of the loop 158 is May be increased in an amount sufficient to trigger the Josephson junction (J INJ ), thus re-injecting the SFQ pulse into the flux-shuttle loop 52. Accordingly, the SFQ pulse can be cycled back through the flux-shuttle loop 52 to increase the DC output current I DC . Therefore, the flux injector system 150 can automatically reactivate the Josephson current source 50 based on the amplitude of the DC output current I OUT .

도 5는 플럭스 다이어그램(200)의 일례를 나타낸다. 플럭스 다이어그램(200)은 플럭스 인젝터 시스템(150)의 동작에 대응할 수 있다. 도 5의 예시에서, 플럭스 다이어그램(200)은 루프(158)의 플럭스("플럭스(FLUX)")에 관련된 조셉슨 정션(JINJ)의 초전도 위상("위상(PHASE)")의 플롯(plot)을 도시한다. 그러므로, 이어지는 도 5의 예시의 설명에서는, 도 2 내지 4의 예시들이 참조된다.FIG. 5 shows an example of the flux diagram 200. FIG. The flux diagram 200 may correspond to the operation of the flux injector system 150. 5, the flux diagram 200 is a plot of the superconducting phase ("PHASE") of the Josephson junction J INJ relative to the flux ("FLUX"Lt; / RTI > Therefore, in the following description of the example of Fig. 5, the examples of Figs. 2 to 4 are referred to.

플럭스 다이어그램(200)은 인가된 전류(IINJ)에 응답하여 조셉슨 전류원(50)의 초기화 완료시의, 그러므로, 대략 0인 DC 출력 전류(IOUT)에서의 시스템에 상태에 대응하는 제1포인트(202)를 도시한다. 제1포인트(202)에서, DC 인젝션 신호(INJ)는 유도된 인젝션 전류(IINJ)를 제공하기 위해, 변환기(152)의 1차 인덕터(LDC)를 통해 제공될 수 있다. 초기화 시 DC 출력 전류(IOUT)의 진폭은 대략 0이므로, 루프(158) 내의 순 전류 흐름은 전적으로 인젝션 전류(IINJ)에 의해 정의되고, 인젝션 전류(IINJ)는 루프(158)로 ΦINJ의 자속을 제공할 수 있고, 상기 ΦINJ의 자속은 SFQ 펄스를 플럭스-셔틀 루프(52)로 주입하도록 조셉슨 정션(JINJ)을 트리거하는데 충분할 수 있다. 그러므로, 플럭스-셔틀 루프(52)는, 도 2 내지 3의 예시들에서 이전에 서술된 방식에 따라 플럭스-셔틀 루프(52)를 통해 상기 SFQ 펄스를 순환시키도록 활성화될 수 있다.The flux diagram 200 is responsive to the applied current I INJ at a first point corresponding to the state at the completion of the initialization of the Josephson current source 50 and therefore at a DC output current I OUT of approximately zero 202, respectively. At a first point 202, the DC injection signal INJ may be provided through the primary inductor L DC of the transducer 152 to provide an induced injection current I INJ . Since the amplitude is substantially zero in the DC output current (I OUT) at initialization, net current flow is defined entirely by the injection current (I INJ), the injection current (I INJ) in the loop 158 is Φ to the loop 158 INJ and the magnetic flux of? INJ may be sufficient to trigger the Josephson junction (J INJ ) to inject the SFQ pulse into the flux-shuttle loop 52. Therefore, the flux-shuttle loop 52 can be activated to cycle the SFQ pulse through the flux-shuttle loop 52 according to the manner previously described in the examples of FIGS. 2-3.

상기 SFQ 펄스가 플럭스-셔틀 루프(52) 주위로 계속하여 전파하는 동안, DC 출력 전류(IOUT)는 증가하고, 따라서 마찬가지로 피드백 전류(IFB)의 진폭도 증가한다. 그 결과, 피드백 전류(IFB)의 진폭은 루프(158)의 플럭스에 대하여 인젝션 전류(IINJ)로부터 차감되고, 따라서, 화살표(204)에 의해 표시되는 것처럼, 루프(158)의 플럭스는 감소한다. DC 출력 전류(IOUT)가 DC 인젝션 신호(INJ)의 진폭 및 그리하여 인젝션 전류(IINJ)에 의해 정의될 수 있는 미리 결정된 비활성화 임계치로 증가할 때, 루프(158)의 플럭스는 플럭스(ΦOFF)에 해당하는 포인트(206)로 감소할 수 있다. 플럭스(ΦOFF)는 동-위상 컴포넌트(CLKI)의 제1위상에서 조셉슨 정션(J1_1)으로부터 공급되는 SFQ 펄스를 소거하기 위해 조셉슨 정션(JINJ)의 안티 트리거 및 그리하여 네거티브 SFQ 펄스를 제공하는데 충분한 루프(158)의 플럭스에 대응할 수 있으며, 따라서 조셉슨 정션(J2_1)을 트리거하는데 실패하게 된다. 그러므로, 조셉슨 정션(JINJ)의 안티 트리거링은, 화살표(208)에 의해 표시되는 것처럼, 포인트(206)로부터 포인트(210)로의 위상의 감소를 야기한다. 이에 따라, 플럭스-셔틀 루프(52)는 자동으로 비활성화되고, 그 결과, 상기 SFQ 펄스가 플럭스-셔틀 루프(52) 주위로 전파하는 것을 중지하고, 따라서 DC 출력 전류(IOUT)의 진폭이 휴지 상태에서 실질적으로 일정한 진폭으로 유지된다.While the SFQ pulse continues to propagate around the flux-shuttle loop 52, the DC output current I OUT increases and thus also the amplitude of the feedback current I FB increases. As a result, the amplitude of the feedback current I FB is subtracted from the injection current I INJ with respect to the flux of the loop 158, and thus the flux of the loop 158 decreases, as indicated by the arrow 204, do. Flux of the DC output current (I OUT) is DC injection signal (INJ) amplitude, and thus to increase to a predetermined disable threshold, which may be defined by the injection current (I INJ), the loop 158 of the flux (Φ OFF To the point 206 corresponding to the point of interest. Flux (Φ OFF) is the same - providing an anti-triggered and thus the negative SFQ pulses of the Josephson junction (J INJ) to clear the SFQ pulses supplied from the first phase Josephson junction (J 1_1) in the phase component (CLK I) , And thus fails to trigger Josephson junction J 2 _ 1. Therefore, anti-triggering of Josephson junction (J INJ ) causes a decrease in phase from point 206 to point 210, as indicated by arrow 208. Thus, the flux-shuttle loop 52 is automatically deactivated, so that the SFQ pulse stops propagating around the flux-shuttle loop 52, and thus the amplitude of the DC output current I OUT is stopped State at a substantially constant amplitude.

회로 디바이스(12)에 의해 DC 출력 전류(IOUT)가 소비되는 것에 응답하는 것처럼, DC 출력 전류(IOUT)의 진폭의 감소에 응답하여 루프(158) 내의 순 전류 흐름이 증가하면서, 화살표(212)에 의해 표시되는 것처럼, 루프(158)의 플럭스가 증가하기 시작한다. 플럭스(ΦON)에 대응하는 포인트(214)로 증가하는 플럭스에 응답하여, 루프(158)의 플럭스는 미리 결정된 활성화 임계치 ― 마찬가지로, DC 인젝션 신호(INJ)의 진폭 및 그리하여 인젝션 전류(IINJ)에 의해 정의된 것과 같은 ― 를 달성할 수 있다. 그러므로, 플럭스(ΦON)는 조셉슨 정션(JINJ)을 트리거하는데 충분한 루프(158)의 플럭스에 해당할 수 있고, 따라서 화살표(216)에 의해 표시된 것처럼, 조셉슨 정션(JINJ)의 위상은 포인트(214)에서 포인트(218)로 증가한다. 그 결과, 상기 SFQ 펄스는 플럭스-셔틀 루프(52) 내로 재-주입된다. 그러므로, 상기 SFQ 펄스는 DC 출력 전류(IOUT)를 증가시키기 위해 플럭스-셔틀 루프(52)를 통해 다시 순환할 수 있다. 이에 따라, 플럭스 다이어그램(200)이 DC 출력 전류(IOUT)의 진폭에 기초하여, 조셉슨 정션(JINJ) 및 그리하여 플럭스-셔틀 루프(52)의 활성화 및 비활성화에 관련되기 때문에, 플럭스 다이어그램(200)은, 루프(158)의 플럭스의 순환 패턴을 도시한다.The net current flow in the loop 158 increases in response to a decrease in the amplitude of the DC output current I OUT as the DC output current I OUT is consumed by the circuit device 12, 212, the flux of the loop 158 begins to increase. Flux (Φ ON) in response to the flux to increase to point 214, the flux is a predetermined activation threshold of the loop (158) corresponding to the - amplitude and therefore the injection current (I INJ) in the same manner, DC injection signal (INJ) Lt; RTI ID = 0.0 > as < / RTI > Therefore, the flux (Φ ON) may correspond to a flux of sufficient loop 158 to trigger a Josephson junction (J INJ), therefore the phase points, the Josephson junction (J INJ), as shown by arrow 216 Lt; RTI ID = 0.0 > 214 < / RTI > As a result, the SFQ pulse is re-injected into the flux-shuttle loop 52. Therefore, the SFQ pulse may be cycled back through the flux-shuttle loop 52 to increase the DC output current I OUT . Thus, since the flux diagram 200 is related to the activation and deactivation of the Josephson junction J INJ and thus the flux-shuttle loop 52 based on the amplitude of the DC output current I OUT , the flux diagram 200 ) Shows the circulation pattern of the flux of the loop 158. [

도 5의 예시에서, 플럭스들(ΦON과 ΦOFF)은 조셉슨 정션(JINJ)과 루프(158)의 인덕턴스의 비(ratio)에 의존하고, 그러므로 실질적으로 고정된다. 플럭스(ΦINJ)는 인젝션 전류(IINJ)와 피드백 전류(IFB)의 상대적인 진폭에 의존하고, 따라서 DC 인젝션 신호(INJ)의 진폭과 DC 출력 전류(IOUT)의 진폭에 각각 의존한다. 피드백 전류(IFB)는 루프(158)의 총 플럭스에 영향을 주고, 플럭스들(ΦON과 ΦOFF)과 관련하여 DC 인젝션 신호(INJ)에 의존한다. 그러므로, 출력 전류(IOUT)의 진폭은, 루프(158)의 총 플럭스를 플럭스(ΦON)로 증가시키는데 또는 루프(158)의 총 플럭스를 플럭스(ΦOFF)로 감소시키는데 필요한 피드백 전류(IFB)의 양에 기초하여 제어된다. 이에 따라, DC 인젝션 신호(INJ)의 진폭은 루프(158)에 대해 ΦON 또는 ΦOFF의 총 루프 플럭스를 달성하기 위해 필요한 피드백 전류(IFB)의 진폭을 정의한다. 그러므로, DC 인젝션 신호(INJ)의 진폭은 조셉슨 전류원(50)에 대한 미리 결정된 활성화 및 비활성화 임계치들 중 적어도 하나를 정의하기 위해 설정될 수 있다.In the example of FIG. 5, the fluxes PHI ON and PHI OFF are dependent on the ratio of the inductance of the Josephson junction (J INJ ) and the loop 158, and are therefore substantially fixed. The flux? INJ depends on the relative amplitudes of the injection current I INJ and the feedback current I FB and therefore depends on the amplitude of the DC injection signal INJ and the amplitude of the DC output current I OUT , respectively. The feedback current I FB affects the total flux of the loop 158 and depends on the DC injection signal INJ in relation to the fluxes? ON and? OFF . Therefore, the amplitude of the output current (I OUT) is the total flux in the loop 158, the flux (Φ ON) increased sikineunde or the total flux in the loop 158, the flux feedback necessary sikineunde reduced to (Φ OFF), current is (I FB < / RTI > Thus, the amplitude of the DC injection signal INJ defines the amplitude of the feedback current I FB required to achieve a total loop flux of? ON or? OFF for the loop 158. Therefore, the amplitude of the DC injection signal INJ may be set to define at least one of the predetermined activation and deactivation thresholds for the Josephson current source 50. [

상술한 구조적 및 기능적 구조들의 관점에서, 본 발명의 다양한 양상들(aspects)에 따른 방법은 도 6을 참조하여 더 잘 이해될 수 있다. 설명의 단순화를 위해, 도 6의 방법은 순차적으로 실행되는 것으로 도시되고 설명되지만, 본 발명에 따라, 본 발명의 몇몇 양상들은, 본 명세서에 도시되고 설명된 것과 상이한 순서들로 그리고/또는 본 명세서에서 도시되고 설명된 다른 양상들과 동시에 발생할 수 있기 때문에, 본 발명은 설명된 순서에 의해 제한되지 않는 것으로 이해되어야 한다. 더욱이, 도시된 특징들 모두가 본 발명의 양상에 따른 방법을 구현하기 위해 요구되지는 않을 수 있다.In view of the above-described structural and functional structures, the method according to various aspects of the present invention can be better understood with reference to Fig. 6 are shown and described as being performed sequentially, some aspects of the present invention may be implemented in accordance with the present invention in different orders than those shown and described herein and / It is to be understood that the invention is not limited by the order set forth, as it may occur concurrently with other aspects shown and described herein. Moreover, not all illustrated features may be required to implement a methodology in accordance with aspects of the present invention.

도 6은 DC 출력 전류(예컨대, DC 출력 전류(IOUT))를 생성하기 위한 방법(250)의 일례를 나타낸다. 252에서, AC 클록 신호(예컨대, AC 클록 신호(CLK))가 각 클록 변환기(예컨대, 클록 변환기들(T1과 T2))의 1차 인덕터(예컨대, 1차 인덕터들(L1_1과 L1_2))를 통해 제공된다. 상기 클록 변환기는 플럭스-셔틀 루프(예컨대, 플럭스-셔틀 루프(52))의 복수의 스테이지들(예컨대, 스테이지들(54, 56, 58 및 60)) 중 적어도 두 개의 스테이지와 함께 루프(예컨대, 루프들(64와 66))에 배열된 2차 인덕터(예컨대, 2차 인덕터들(L2_1과 L2_2))를 포함할 수 있다. 상기 복수의 스테이지들은 직렬 순차 루프에 배열될 수 있다. 254에서, DC 인젝션 신호(예컨대, DC 인젝션 신호(INJ))는 상기 복수의 스테이지들 중 하나의 스테이지에서 SFQ 펄스를 생성하기 위해 플럭스 인젝터 시스템(예컨대, 플럭스 인젝터 시스템(62))으로 제공된다. 상기 SFQ 펄스는, 복수의 스테이지들 각각에서의 조셉슨 정션(예컨대, 조셉슨 정션들(J2_1, J2_2, J2_3 및 J2_4))의 순차적인 트리거링에 기초하여 상기 DC 출력 전류를 생성하기 위해 출력 인덕터(예컨대, 출력 인덕터(LOUT))내에서 전압 펄스들을 생성하도록 상기 복수의 스테이지들을 통해 전파될 수 있다. 상기 플럭스 인젝터 시스템은 상기 DC 인젝션 신호의 진폭에 대한 상기 DC 출력 전류의 진폭에 기초하여 상기 플럭스-셔틀 루프를 자동으로 비활성화시키고 그리고 재활성화시키도록 구성될 수 있다.6 shows an example of a method 250 for generating a DC output current (e.g., DC output current I OUT ). At 252, an AC clock signal (e.g., an AC clock signal CLK) is coupled to the primary inductors (e.g., primary inductors L 1 _ 1 and L 2 _ 1) of each clock converter (eg, clock converters T 1 and T 2 ) 1_2 ). The clock converter is coupled to at least two stages of a plurality of stages (e.g., stages 54,56, 58 and 60) of a flux-shuttle loop (e.g., flux-shuttle loop 52) the second inductor are arranged in a loop (64 and 66)) (e.g., the second inductor (L L 2_1 and 2_2) may comprise a). The plurality of stages may be arranged in a serial sequential loop. At 254, a DC injection signal (e.g., a DC injection signal INJ) is provided to the flux injector system (e.g., the flux injector system 62) to generate SFQ pulses at one of the plurality of stages. The SFQ pulse is the Josephson junction (e.g., Josephson junction in (J 2_1, J 2_2, J 2_3 and J 2_4)) output to the basis of the sequential triggering generating the DC output current in a plurality of stages each May be propagated through the plurality of stages to produce voltage pulses in an inductor (e.g., an output inductor L OUT ). The flux injector system may be configured to automatically deactivate and reactivate the flux-shuttle loop based on the amplitude of the DC output current with respect to the amplitude of the DC injection signal.

위에서 설명한 것은 예시들이다. 물론, 본 발명을 설명하기 위해 컴포넌트들 또는 방법들의 모든 생각할 수 있는 조합을 설명하는 것은 불가능하나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 많은 추가적인 조합들과 치환들이 가능하다는 것을 인식할 것이다. 이에 따라, 본 발명은 첨부된 청구범위를 포함하는 이 출원의 범위에 속하는 모든 그러한 변화, 변경 및 변형들을 포함하는 것으로 의도된다. 게다가, 본 개시 또는 청구범위가 "하나의", "제1" 또는 "다른" 엘리먼트 또는 이와 동등한 것들을 나열하는 경우, 둘 이상의 이러한 엘리먼트들을 요구하는것이 아니고 배제하는 것도 아니며, 하나 이상의 이러한 엘리먼트를 포함하는 것으로 해석되어야 한다. 본 명세서에서 사용되는, 용어 "포함하다(include)"는 포함하다를 의미하지만 이에 한정되지 않고, 그리고 용어 "포함하는(including)"은 포함하는을 의미하지만 이에 한정되지 않는다. 용어 "기초하여(based on)"는 적어도 부분적으로 기초를 두고 있음을 의미한다.The above are examples. It is, of course, not possible to describe all conceivable combinations of components or methods for purposes of describing the present invention, but one of ordinary skill in the art will recognize that many additional combinations and permutations are possible will be. Accordingly, the invention is intended to embrace all such alterations, modifications and variations that fall within the scope of this application, including the appended claims. In addition, when the present disclosure lists the "one," " first "or" other "elements or the like, it does not preclude or exclude two or more such elements, Should be interpreted as As used herein, the term "include" means include but is not limited to, and the term " including " The term " based on "means at least partially based.

Claims (20)

조셉슨 전류원(Josephson current soruce) 시스템에 있어서,
직렬 루프에 배열되는 복수의 스테이지들을 포함하는 플럭스-셔틀(shuttle) 루프 ― 상기 복수의 스테이지들 각각은 적어도 하나의 조셉슨 정션(junction)을 포함하고, 상기 플럭스-셔틀 루프는, 활성화(activation)될 때, 출력 인덕터를 통해 제공되는 DC 출력 전류를 생성하기 위해 유도적으로(inductively) 커플링된 AC 클록 신호에 응답하여 상기 플럭스-셔틀 루프 주위의(about) 상기 복수의 스테이지들 각각에 있는 상기 적어도 하나의 조셉슨 정션을 순차적으로 트리거하도록 구성됨 ―; 및
상기 플럭스-셔틀 루프를 활성화시키도록 구성되고, 미리 결정된 비활성화 임계치로 증가하는 상기 DC 출력 전류의 진폭에 응답하여 상기 플럭스-셔틀 루프를 자동으로 비활성화시키도록(deactivate) 추가적으로 구성되는 플럭스 인젝터 시스템을 포함하는,
조셉슨 전류원 시스템.
In the Josephson current question system,
A flux-shuttle loop comprising a plurality of stages arranged in a series loop, each of the plurality of stages comprising at least one Josephson junction, the flux-shuttle loop being activated The at least two of the plurality of stages in each of the plurality of stages about the flux-shuttle loop in response to an inductively coupled AC clock signal to produce a DC output current provided through the output inductor. Configured to sequentially trigger one Josephson junction; And
Shuttle loop and is configured to deactivate the flux-shuttle loop automatically in response to the amplitude of the DC output current increasing to a predetermined deactivation threshold doing,
Josephson current source system.
제1항에 있어서, 상기 플럭스 인젝터 시스템은,
미리 결정된 활성화 임계치로 감소하는 상기 DC 출력 전류의 진폭에 응답하여 상기 플럭스-셔틀 루프를 자동으로 재활성화시키도록(reactivate) 추가적으로 구성되는,
조셉슨 전류원 시스템.
The system of claim 1, wherein the flux injector system comprises:
Shuttle loop in response to an amplitude of the DC output current decreasing to a predetermined activation threshold,
Josephson current source system.
제1항에 있어서,
복수의 스토리지 인덕터들 ― 상기 복수의 스토리지 인덕터들 각각은 상기 복수의 스테이지들 중 적어도 하나의 스테이지와 커플링되고 상기 복수의 스테이지들 각각에 있는 조셉슨 정션의 순차적인 트리거와 연관된 전압 펄스를 수신하도록 구성됨 ―; 및
상기 복수의 스토리지 인덕터들 각각과 커플링되고 상기 복수의 스토리지 인덕터들 각각을 통해 제공되는 상기 전압 펄스에 응답하여 상기 DC 출력 전류를 제공하도록 구성되는 출력 인덕터를 더 포함하는,
조셉슨 전류원 시스템.
The method according to claim 1,
A plurality of storage inductors, each of the plurality of storage inductors coupled to at least one of the plurality of stages and configured to receive a voltage pulse associated with a sequential trigger of the Josephson junction in each of the plurality of stages -; And
Further comprising an output inductor coupled to each of the plurality of storage inductors and configured to provide the DC output current in response to the voltage pulse provided through each of the plurality of storage inductors.
Josephson current source system.
제1항에 있어서,
상기 플럭스 인젝터 시스템은 상기 플럭스 인젝터 시스템과 유도적으로 커플링된 인젝션 변환기(transformer)를 포함하고,
상기 인젝션 변환기는 미리 결정된 활성화 임계치 이하의 상기 DC 출력 전류에 응답하여 단일-플럭스 양자 (single-flux quantum (SFQ)) 펄스를 주입(inject)하고 상기 미리 결정된 비활성화 임계치보다 큰 상기 DC 출력 전류에 응답하여 네거티브 SFQ 펄스를 주입하기 위해 DC 인젝션 신호에 기초하여 인젝션 전류를 유도하도록 구성되는,
조셉슨 전류원 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the flux injector system includes an injection transformer inductively coupled to the flux injector system,
Wherein the injection converter injects a single-flux quantum (SFQ) pulse in response to the DC output current below a predetermined activation threshold and responds to the DC output current greater than the predetermined deactivation threshold And to induce an injection current based on a DC injection signal to inject a negative SFQ pulse.
Josephson current source system.
제4항에 있어서,
상기 플럭스 인젝터 시스템은 상기 복수의 스테이지들 중 하나의 스테이지의 부분을 형성하고,
상기 DC 인젝션 신호는 상기 복수의 스테이지들 중 각각의 스테이지의 플럭스에 기초하여 상기 미리 결정된 활성화 임계치와 상기 미리 결정된 비활성화 임계치 모두를 정의하는 미리 결정된 진폭을 가지는,
조셉슨 전류원 시스템.
5. The method of claim 4,
Wherein the flux injector system forms a portion of one of the plurality of stages,
The DC injection signal having a predetermined amplitude defining both the predetermined activation threshold and the predetermined deactivation threshold based on the flux of each stage of the plurality of stages,
Josephson current source system.
제4항에 있어서,
상기 플럭스 인젝터 시스템은 상기 플럭스 인젝터 시스템과 유도적으로 커플링된 피드백 변환기를 더 포함하고,
상기 피드백 변환기는 상기 DC 출력 전류에 기초하여 피드백 전류를 유도하도록 구성되고,
상기 피드백 전류는 상기 인젝션 전류의 진폭에 상대적인 상기 피드백 전류의 진폭에 기초하여 상기 플럭스-셔틀 루프를 자동으로 비활성화시키고 그리고 재활성화시키기 위해 상기 인젝션 전류와 반대의 전류 방향을 가지는,
조셉슨 전류원 시스템.
5. The method of claim 4,
Wherein the flux injector system further comprises a feedback converter coupled inductively with the flux injector system,
Wherein the feedback converter is configured to derive a feedback current based on the DC output current,
The feedback current having a current direction opposite to the injection current to automatically deactivate and reactivate the flux-shuttle loop based on the amplitude of the feedback current relative to the amplitude of the injection current,
Josephson current source system.
제1항에 있어서,
상기 AC 클록 신호는 동-위상(in-phase) 컴포넌트와 직교-위상(quadrature-phase) 컴포넌트를 포함하고,
상기 동-위상 컴포넌트와 상기 직교-위상 컴포넌트는 약 90˚ 만큼 위상이 다른,
조셉슨 전류원 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the AC clock signal comprises an in-phase component and a quadrature-phase component,
Wherein the co-phase component and the quadrature-phase component are phase shifted by about 90 degrees,
Josephson current source system.
제7항에 있어서,
상기 복수의 스테이지들은 연속된 직렬 루프에 배열된 제1스테이지, 제2스테이지, 제3스테이지 및 제4스테이지를 포함하고,
상기 제1스테이지와 상기 제3스테이지는 제1클록 변환기와 커플링되고 상기 제2스테이지와 상기 제4스테이지는 제2클록 변환기와 커플링되고,
상기 제1클록 변환기는 상기 AC 클록 신호의 상기 동-위상 컴포넌트를 전파(propagate)하도록 구성되는 1차 인덕터를 포함하고,
상기 제2클록 변환기는 상기 AC 클록 신호의 상기 직교-위상 컴포넌트를 전파하도록 구성되는 1차 인덕터를 포함하는,
조셉슨 전류원 시스템
8. The method of claim 7,
The plurality of stages comprising a first stage, a second stage, a third stage and a fourth stage arranged in a continuous series loop,
Wherein the first stage and the third stage are coupled to a first clock converter and the second stage and the fourth stage are coupled to a second clock converter,
The first clock converter includes a primary inductor configured to propagate the co-phase component of the AC clock signal,
Wherein the second clock converter includes a primary inductor configured to propagate the quadrature-phase component of the AC clock signal.
Josephson current source system
제8항에 있어서,
상기 플럭스-셔틀 루프의 활성화 동안,
상기 제1스테이지는 상기 AC 클록 신호의 상기 동-위상 컴포넌트의 제1위상에 응답하여 상기 적어도 하나의 조셉슨 정션들 각각의 트리거링에 기초하여 상기 제2스테이지로 단일 플럭스 양자(single flux quantum (SFQ)) 펄스를 전파하도록 구성되고,
상기 제2스테이지는 상기 AC 클록 신호의 상기 직교-위상 컴포넌트의 제1위상에 응답하여 상기 적어도 하나의 조셉슨 정션들 각각의 트리거에 기초하여 상기 제3스테이지로 상기 SFQ 펄스를 전파하도록 구성되고,
상기 제3스테이지는 상기 제1위상과 반대인 상기 AC 클록 신호의 상기 동-위상 컴포넌트의 제2위상에 응답하여 상기 적어도 하나의 조셉슨 정션들 각각의 트리거에 기초하여 상기 제4스테이지로 상기 SFQ 펄스를 전파하도록 구성되고,
상기 제4스테이지는 상기 제1위상과 반대인 상기 AC 클록 신호의 상기 직교-위상 컴포넌트의 제2위상에 응답하여 상기 적어도 하나의 조셉슨 정션들 각각의 트리거에 기초하여 상기 제1스테이지로 상기 SFQ 펄스를 전파하도록 구성되는,
조셉슨 전류원 시스템.
9. The method of claim 8,
During activation of the flux-shuttle loop,
Wherein the first stage is responsive to a first phase of the co-phase component of the AC clock signal to generate a single flux quantum (SFQ) signal in the second stage based on triggering of each of the at least one Josephson junctions. ) Pulse,
Wherein the second stage is configured to propagate the SFQ pulse to the third stage based on a trigger of each of the at least one Josephson junctions in response to a first phase of the quadrature-phase component of the AC clock signal,
Wherein the third stage is responsive to a second phase of the co-phase component of the AC clock signal opposite to the first phase to apply the SFQ pulse to the fourth stage based on a trigger of each of the at least one Josephson junctions. , ≪ / RTI >
Wherein the fourth stage is responsive to a second phase of the quadrature-phase component of the AC clock signal opposite to the first phase to apply the SFQ pulse to the first stage based on a trigger of each of the at least one Josephson junctions. ≪ / RTI >
Josephson current source system.
제9항에 있어서,
상기 제1클록 변환기는 상기 제1스테이지 및 상기 제3스테이지와 함께 제1루프에 배열되는 2차 인덕터를 포함하고,
상기 제2클록 변환기는 상기 제2스테이지 및 상기 제4스테이지와 함께 제2루프에 배열되는 2차 인덕터를 포함하고,
상기 조셉슨 전류원 시스템은,
상기 DC 출력 전류를 제공하도록 구성되는 출력 인덕터;
상기 SFQ 펄스가 상기 제1스테이지와 상기 제3스테이지 각각을 통해 전파되는 동안 상기 출력 인덕터로 전압 펄스를 제공하기 위해 상기 출력 인덕터와 상기 제1루프를 상호 연결하는 제1스토리지 인덕터; 및
상기 SFQ 펄스가 상기 제2스테이지와 상기 제4스테이지 각각을 통해 전파되는 동안 상기 출력 인덕터로 전압 펄스를 제공하기 위해 상기 출력 인덕터와 상기 제2루프를 상호 연결하는 제2스토리지 인덕터를 더 포함하는,
조셉슨 전류원 시스템.
10. The method of claim 9,
Wherein the first clock converter includes a secondary inductor arranged in a first loop together with the first stage and the third stage,
The second clock converter includes a secondary inductor arranged in a second loop together with the second stage and the fourth stage,
In the Josephson current source system,
An output inductor configured to provide the DC output current;
A first storage inductor interconnecting the output inductor and the first loop to provide a voltage pulse to the output inductor while the SFQ pulse is propagating through the first stage and the third stage, respectively; And
Further comprising a second storage inductor interconnecting the output inductor and the second loop to provide a voltage pulse to the output inductor while the SFQ pulse propagates through each of the second stage and the fourth stage.
Josephson current source system.
DC 출력 전류를 생성하기 위한 방법에 있어서,
클록 변환기의 1차 인덕터를 통해 AC 클록 신호를 제공하는 단계 ― 상기 클록 변환기는 플럭스-셔틀 루프의 복수의 스테이지들 중 적어도 두 개의 스테이지들과 함께 루프에 배열되는 2차 인덕터를 포함하고, 상기 복수의 스테이지들은 직렬 순차 루프(series sequential loop)에 배열됨 ―; 및
상기 복수의 스테이지들 중 하나의 스테이지에서 단일 플럭스 양자(single flux quantum (SFQ)) 펄스를 생성하기 위해 플럭스 인젝터 시스템으로 DC 인젝션 신호를 제공하는 단계를 포함하고,
상기 SFQ 펄스는 상기 복수의 스테이지들 각각에 있는 조셉슨 접합의 순차적인 트리거에 기초하여 상기 DC 출력 전류를 생성하기 위해 출력 인덕터 에서 전압 펄스들을 생성하도록 상기 복수의 스테이지들을 통해 전파되고,
상기 플럭스 인젝터 시스템은 상기 DC 인젝션 신호의 진폭에 상대적인 상기 DC 출력 전류의 진폭에 기초하여 상기 플럭스-셔틀 루프를 자동적으로 비활성시키고 그리고 재활성화시키도록 구성되는,
DC 출력 전류를 생성하기 위한 방법.
A method for generating a DC output current,
Providing an AC clock signal through a primary inductor of a clock converter, the clock converter comprising a secondary inductor arranged in a loop with at least two of the plurality of stages of a flux-shuttle loop, The stages of which are arranged in a series sequential loop; And
Providing a DC injection signal to the flux injector system to produce a single flux quantum (SFQ) pulse at one of the plurality of stages,
The SFQ pulse is propagated through the plurality of stages to produce voltage pulses in an output inductor to generate the DC output current based on a sequential trigger of a Josephson junction in each of the plurality of stages,
Wherein the flux injector system is configured to automatically deactivate and reactivate the flux-shuttle loop based on an amplitude of the DC output current relative to an amplitude of the DC injection signal.
A method for generating a DC output current.
제11항에 있어서,
상기 플럭스-셔틀 루프의 자동 재활성화 및 비활성화를 위한 상기 DC 출력 전류의 진폭과 연관된 비활성화 임계치 및 활성화 임계치 중 적어도 하나를 각각 설정하기 위해 상기 DC 인젝션 신호의 진폭을 설정하는 단계를 더 포함하는,
DC 출력 전류를 생성하기 위한 방법.
12. The method of claim 11,
Further comprising setting an amplitude of the DC injection signal to set at least one of an inactivation threshold and an activation threshold associated with the amplitude of the DC output current for automatic reactivation and deactivation of the flux-shuttle loop, respectively.
A method for generating a DC output current.
제11항에 있어서, 상기 플럭스-셔틀 루프는,
복수의 스토리지 인덕터들 ― 상기 복수의 스토리지 인덕터들 각각은 상기 복수의 스테이지들 중 적어도 하나의 스테이지와 커플링되고 상기 복수의 스테이지들 각각에 있는 조셉슨 정션의 순차적인 트리거와 연관된 전압 펄스를 수신하도록 구성됨 ―; 및
상기 복수의 스토리지 인덕터들 각각과 커플링되고 상기 복수의 스토리지 인덕터들 각각을 통해 제공되는 상기 전압 펄스에 응답하여 상기 DC 출력 전류를 제공하도록 구성되는 출력 인덕터를 더 포함하는,
DC 출력 전류를 생성하기 위한 방법.
12. The method of claim 11, wherein the flux-
A plurality of storage inductors, each of the plurality of storage inductors coupled to at least one of the plurality of stages and configured to receive a voltage pulse associated with a sequential trigger of the Josephson junction in each of the plurality of stages -; And
Further comprising an output inductor coupled to each of the plurality of storage inductors and configured to provide the DC output current in response to the voltage pulse provided through each of the plurality of storage inductors.
A method for generating a DC output current.
제11항에 있어서,
상기 DC 인젝션 신호를 제공하는 단계는 상기 플럭스 인젝터 시스템과 유도적으로 커플링되는 인젝션 변환기의 1차 인덕터로 상기 DC 인젝션 신호를 제공하는 단계를 포함하고,
상기 인젝션 변환기는 미리 결정된 활성화 임계치 이하의 상기 DC 출력 전류에 응답하여 상기 SFQ 펄스를 상기 플럭스-셔틀 루프에 주입하고 미리 결정된 비활성화 임계치보다 큰 상기 DC 출력 전류에 응답하여 네거티브 SFQ 펄스를 주입하기 위해 상기 DC 인젝션 신호에 기초하여 인젝션 전류를 유도하도록 구성되는,
DC 출력 전류를 생성하기 위한 방법.
12. The method of claim 11,
Wherein providing the DC injection signal comprises providing the DC injection signal to a primary inductor of an injection converter that is inductively coupled to the flux injector system,
Wherein the injection converter is configured to inject the SFQ pulse into the flux-shuttle loop responsive to the DC output current below a predetermined activation threshold and to inject a negative SFQ pulse in response to the DC output current greater than a predetermined deactivation threshold DC injection < / RTI > signal,
A method for generating a DC output current.
제14항에 있어서,
상기 플럭스 인젝터 시스템은 상기 플럭스 인젝터 시스템과 유도적으로 커플링된 피드백 변환기를 더 포함하고,
상기 피드백 변환기는 상기 DC 출력 전류에 기초하여 피드백 전류를 유도하도록 구성되고,
상기 피드백 전류는 상기 인젝션 전류의 진폭에 상대적인 상기 피드백 전류의 진폭에 기초하여 상기 플럭스-셔틀 루프를 자동으로 비활성화시키고 그리고 재활성화시키기 위해 상기 인젝션 전류와 반대의 전류 방향을 가지는,
DC 출력 전류를 생성하기 위한 방법.
15. The method of claim 14,
Wherein the flux injector system further comprises a feedback converter coupled inductively with the flux injector system,
Wherein the feedback converter is configured to derive a feedback current based on the DC output current,
The feedback current having a current direction opposite to the injection current to automatically deactivate and reactivate the flux-shuttle loop based on the amplitude of the feedback current relative to the amplitude of the injection current,
A method for generating a DC output current.
제11항에 있어서,
상기 복수의 스테이지들은 연속된 직렬 루프에 배열된 제1스테이지, 제2스테이지, 제3스테이지 및 제4스테이지를 포함하고,
상기 AC 클록 신호를 제공하는 단계는 상기 AC 클록 신호의 각 1/4 주기에서 상기 제1스테이지, 상기 제2스테이지, 상기 제3스테이지 및 상기 제4스테이지 중 각각의 스테이지를 통해 상기 SFQ 펄스를 전파하기 위해 상기 AC 클록 신호의 동-위상 컴포넌트와 직교-위상 컴포넌트 각각을 제공하는 단계를 포함하고,
상기 동-위상 컴포넌트과 상기 직교-위상 컴포넌트는 약 90 ˚만큼 위상이 다른,
DC 출력 전류를 생성하기 위한 방법.
12. The method of claim 11,
The plurality of stages comprising a first stage, a second stage, a third stage and a fourth stage arranged in a continuous series loop,
Wherein providing the AC clock signal comprises propagating the SFQ pulse through each stage of the first stage, the second stage, the third stage, and the fourth stage in each quarter period of the AC clock signal Phase component and a quadrature-phase component of the AC clock signal, respectively,
Wherein the co-phase component and the quadrature-phase component are phase-shifted by about 90 degrees,
A method for generating a DC output current.
조셉슨 전류원 시스템에 있어서,
직렬 루프에 배열된 제1스테이지, 제2스테이지, 제3스테이지 및 제4스테이지를 포함하는 플럭스-셔틀 루프 ― 상기 제1스테이지, 상기 제2스테이지, 상기 제3스테이지 및 상기 제4스테이지 각각은 적어도 하나의 조셉슨 정션(junction)을 포함하고, 상기 플럭스-셔틀 루프는, 활성화되었을 때, 유도적으로 커플링된 AC 클록 신호에 응답하여 상기 플럭스-셔틀 루프 주위의 상기 제1스테이지, 상기 제2스테이지, 상기 제3스테이지 및 상기 제4스테이지 각각에 있는 상기 적어도 하나의 조셉슨 정션을 순차적으로 트리거하도록 구성되고, 상기 AC 클록 신호는 약 90˚ 만큼 위상이 다른 동-위상 컴포넌트와 직교-위상 컴포넌트를 포함함 ―;
상기 제1스테이지 및 상기 제3스테이지와 연관되고 상기 제1스테이지와 상기 제3스테이지 각각에 있는 상기 적어도 하나의 조셉슨 정션의 상기 순차적인 트리거에 연관된 전압 펄스를 수신하도록 구성되는 제1스토리지 인덕터;
상기 제2스테이지 및 상기 제4스테이지와 연관되고 상기 제2스테이지와 상기 제4스테이지 각각에 있는 상기 적어도 하나의 조셉슨 정션의 상기 순차적인 트리거에 연관된 전압 펄스를 수신하도록 구성되는 제2스토리지 인덕터;
상기 제1스토리지 인덕터 및 상기 제2스토리지 인덕터 각각과 커플링되고 상기 제1스토리지 인덕터와 상기 제2스토리지 인덕터 각각을 통해 제공되는 상기 전압 펄스에 응답하여 DC 출력 전류를 제공하도록 구성되는 출력 인덕터; 및
상기 플럭스-셔틀 루프를 활성화시키도록 구성되고, 상기 DC 출력 전류의 진폭에 기초하여 상기 플럭스-셔틀 루프를 자동적으로 비활성화시키고 그리고 재활성화시키도록 추가적으로 구성되는 플럭스 인젝터 시스템을 포함하는,
조셉슨 전류원 시스템.
In the Josephson current source system,
A flux-shuttle loop comprising a first stage, a second stage, a third stage and a fourth stage arranged in a tandem loop, each of said first stage, said second stage, said third stage and said fourth stage comprising at least Wherein the flux-shuttle loop includes a first Josephson junction that when activated activates the first stage around the flux-shuttle loop in response to an inductively coupled AC clock signal, , The third stage and the fourth stage, wherein the AC clock signal comprises a phase-to-phase component and a phase-to-phase component different by about 90 degrees -;
A first storage inductor coupled to the first stage and the third stage and configured to receive a voltage pulse associated with the sequential trigger of the at least one Josephson junction in the first stage and the third stage, respectively;
A second storage inductor coupled to the second stage and the fourth stage and configured to receive a voltage pulse associated with the sequential trigger of the at least one Josephson junction in the second stage and the fourth stage, respectively;
An output inductor coupled to the first storage inductor and the second storage inductor, respectively, and configured to provide a DC output current in response to the voltage pulse provided through the first storage inductor and the second storage inductor, respectively; And
And a flux injector system configured to activate the flux-shuttle loop, the flux injector system being further configured to automatically deactivate and reactivate the flux-shuttle loop based on the amplitude of the DC output current.
Josephson current source system.
제17항에 있어서,
상기 플럭스 인젝터 시스템은 상기 플럭스 인젝터 시스템과 유도적으로 커플링된 인젝션 변환기를 포함하고,
상기 인젝션 변환기는 미리 결정된 활성화 임계치 이하의 상기 DC 출력 전류에 응답하여 단일-플럭스 양자 (single-flux quantum (SFQ)) 펄스를 주입하고 미리 결정된 비활성화 임계치보다 큰 상기 DC 출력 전류에 응답하여 네거티브 SFQ 펄스를 주입하기 위해 DC 인젝션 신호에 기초하여 인젝션 전류를 유도하도록 구성되는,
조셉슨 전류원 시스템.
18. The method of claim 17,
Wherein the flux injector system includes an injection converter inductively coupled to the flux injector system,
Wherein the injection converter injects a single-flux quantum (SFQ) pulse in response to the DC output current below a predetermined activation threshold and outputs a negative SFQ pulse in response to the DC output current greater than a predetermined deactivation threshold. To inject an injection current based on a DC injection signal to inject the injection current.
Josephson current source system.
제18항에 있어서,
상기 플럭스 인젝터 시스템은 상기 복수의 스테이지들 중 하나의 스테이지의 부분을 형성하고,
상기 DC 인젝션 신호는 상기 복수의 스테이지들 중 각각의 스테이지의 플럭스에 기초하여 상기 미리 결정된 활성화 임계치와 상기 미리 결정된 비활성화 임계치 모두를 정의하는 미리 결정된 진폭을 가지는,
조셉슨 전류원 시스템.
19. The method of claim 18,
Wherein the flux injector system forms a portion of one of the plurality of stages,
The DC injection signal having a predetermined amplitude defining both the predetermined activation threshold and the predetermined deactivation threshold based on the flux of each stage of the plurality of stages,
Josephson current source system.
제18항에 있어서,
상기 플럭스 인젝터 시스템은 상기 플럭스 인젝터 시스템과 유도적으로 커플링된 피드백 변환기를 더 포함하고,
상기 피드백 변환기는 상기 DC 출력 전류에 기초하여 피드백 전류를 유도하도록 구성되고,
상기 피드백 전류는 상기 인젝션 전류의 진폭에 상대적인 상기 피드백 전류의 진폭에 기초하여 상기 플럭스-셔틀 루프를 자동으로 비활성화시키고 그리고 재활성화시키기 위해 상기 인젝션 전류와 반대의 전류 방향을 가지는,
조셉슨 전류원 시스템.
19. The method of claim 18,
Wherein the flux injector system further comprises a feedback converter coupled inductively with the flux injector system,
Wherein the feedback converter is configured to derive a feedback current based on the DC output current,
The feedback current having a current direction opposite to the injection current to automatically deactivate and reactivate the flux-shuttle loop based on the amplitude of the feedback current relative to the amplitude of the injection current,
Josephson current source system.
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